Numpy命名空间问题

Question

我现在有一个这样的函数：

def add_bch(compressed):
    k = 16 #input blocks of 16 bits.

    prim_poly = Poly([1, 0, 1, 0, 0, 1]) # x^5+x^2+1
    prim_poly_3 = Poly([1, 0, 1, 1, 1, 1]) #prim_poly^3 -> x^5+x^4+x^3+x^2+1
    prim_poly_5 = Poly([1, 1, 1, 0, 1, 1]) #prim_poly^5 -> x^5+x^4+x^2+x+1

    gen_poly = npp.polymul(npp.polymul(prim_poly, prim_poly_3), prim_poly_5)[0]

    compressed = add_padding(compressed, k)

    compressed_with_ecc = []
    for i in range(len(compressed)/k):
        block = compressed[(k*i):(k*(i+1))]
        block_poly = bitstr_to_poly(block)
        quotient, remainder = npp.polydiv(block_poly, gen_poly)
        compressed_with_ecc.append(poly_to_bitstr(block. remainder))

    return Bits().join(compressed_with_ecc)

相关的导入语句是：

from bitstring import BitArray, Bits
import numpy.polynomial.polynomial as npp
from numpy.polynomial import Polynomial as Poly

当我运行代码时，出现了这个错误：

bash-4.2$ python send_mess < pg2600.txt
Traceback (most recent call last):
  File "send_mess", line 113, in <module>
    encoded = add_bch(compressed)
  File "send_mess", line 105, in add_bch
    quotient, remainder = npp.polydiv(block_poly, gen_poly)
  File "/usr/lib64/python2.7/site-packages/numpy/polynomial/polynomial.py", line 408, in polydiv
    return c1/c2[-1], c1[:1]*0
  File "<string>", line 373, in __rtruediv__
UnboundLocalError: local variable 'quo' referenced before assignment

我知道使用numpy时可能会出现命名空间的问题，但我怎么也搞不清楚这里的问题出在哪里。唯一想到的就是这两个numpy的导入语句可能会冲突，但我觉得它们应该是相互独立的，应该是这样的：

numpy
  ...
  polynomial
     ...
     Polynomial
     polynomial
        ...
        polymul
        polydiv
        ...
     ...
  ...

不过我确实尝试过：

from bitstring import BitArray, Bits
import numpy.polynomial as npp

进行了所有相关的名称更改，但还是没用。我还尝试直接导入所有内容，所以：

from bitstring import BitArray, Bits
from numpy.polynomial.polynomial import polymul, polydiv
from numpy.polynomial import Polynomial as Poly

这也没有成功。在这个函数里（或者我的程序整体上），我没有提到过一个叫“quo”的变量，我也看不出我的代码哪里会影响到numpy。

Answer 1

这里有个小提示。你不应该调用 polydiv，而是应该用 Python 的 divmod 操作符来做 divmod(block_poly, gen_poly)。原代码出错的地方确实是在 __rtruediv__，但这其实是个意外。这个函数调用把除法当成了两个0次多项式来处理，而因为 polynomial.py 文件顶部有 from __future__ import division，所以它尝试进行真正的除法。想要更直接地看到这个错误，可以用 operator.truediv(block_poly, gen_poly)。

Answer 2

这是numpy中的一个错误。在__rtruediv__这个功能的实现中，你可以在这个链接找到具体代码：https://github.com/numpy/numpy/blob/master/numpy/polynomial/_polybase.py#L421。可以看到，如果len(self.coef)的值不是1，那么下面这行代码

    return self.__class__(quo, self.domain, self.window)

就会被执行，但此时quo这个变量并没有被定义。

这里有一个简单的例子可以产生这个错误：

In [1]: import numpy.polynomial.polynomial as npp

In [2]: p1 = npp.Polynomial([1,2])

In [3]: p2 = npp.Polynomial([3,4])

In [4]: npp.polydiv(p1, p2)
---------------------------------------------------------------------------
UnboundLocalError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-4-00c25f56fb20> in <module>()
----> 1 npp.polydiv(p1, p2)

    /Users/warren/anaconda/lib/python2.7/site-packages/numpy/polynomial/polynomial.pyc in polydiv(c1, c2)
    406     len2 = len(c2)
    407     if len2 == 1 :
--> 408         return c1/c2[-1], c1[:1]*0
    409     elif len1 < len2 :
    410         return c1[:1]*0, c1

/Users/warren/anaconda/lib/python2.7/site-packages/numpy/polynomial/polynomial.pyc in __rtruediv__(self, other)

UnboundLocalError: local variable 'quo' referenced before assignment

我在这里报告了这个问题：https://github.com/numpy/numpy/issues/4631。