类型系统¶

Taichi 支持常见的数据类型。每种类型都由一个字符表示，指明它的类别和 精度位数，例如 i32 和 f64。

数据的类别可以是以下其中之一：

i 用于有符号整数，例如233，-666
u 用于无符号整数，例如233，666
f 用于浮点数，例如2.33, 1e-4

数据的 精度位数 可以是以下其中之一：

8
16
32
64

它表示存储数据时使用了多少位。位数越多，精度越高。

例如，下列是两种最常用的数据类型:

i32 表示一个32位有符号整数。
f32 表示一个32位浮点数。

支持的类型¶

目前，Taichi支持的基本类型有

int8 ti.i8
int16 ti.i16
int32 ti.i32
int64 ti.i64
uint8 ti.u8
uint16 ti.u16
uint32 ti.u32
uint64 ti.u64
float32 ti.f32
float64 ti.f64

注解

每种后端支持的类型分别有：

类型	CPU/CUDA	OpenGL	Metal
i8	OK	N/A	OK
i16	OK	N/A	OK
i32	OK	OK	OK
i64	OK	EXT	N/A
u8	OK	N/A	OK
u16	OK	N/A	OK
u32	OK	N/A	OK
u64	OK	N/A	N/A
f32	OK	OK	OK
f64	OK	OK	N/A

（OK：已支持，EXT：需要扩展支持，N/A：目前不支持）

注解

布尔类型使用 ti.i32 表示。

类型提升¶

不同类型间的二元运算将会发生数据类型提升，提升遵循 C 语言下的转换规则，例如：

i32 + f32 = f32 (integer + float = float)
i32 + i64 = i64 (less-bits + more-bits = more-bits)

简单地说，在发生数据提升时会尝试选择更精确的数据类型来包含结果值。

默认精度¶

默认情况下，所有的数值都具有32位精度。例如，42 的类型为 ti.i32 ， 3.14 的类型为 ti.f32 。

可以在 Taichi 初始化时，指定默认的整数和浮点精度（分别通过 default_ip 和 default_fp ）：

ti.init(default_fp=ti.f32)
ti.init(default_fp=ti.f64)

ti.init(default_ip=ti.i32)
ti.init(default_ip=ti.i64)

另外需要注意的是，你可以在类型定义时使用 float 或 int 作为默认精度的别名，例如:

ti.init(default_ip=ti.i64, default_fp=ti.f32)

x = ti.var(float, 5)
y = ti.var(int, 5)
# 相当于:
x = ti.var(ti.f32, 5)
y = ti.var(ti.i64, 5)

def func(a: float) -> int:
    …

# 相当于:
def func(a: ti.f32) -> ti.i64:
    …

类型转换¶

隐式类型转换¶

警告

变量的类型在它 初始化时决定。

当一个 低精度 变量被赋值给 高精度 变量时，它将被隐式提升为 高精度 类型，并且不会发出警告:

a = 1.7
a = 1
print(a)  # 1.0

当一个 高精度 变量被赋值给 低精度 类型时，它会被隐式向下转换为 低精度 类型，此时 Taichi 会发出警告:

a = 1
a = 1.7
print(a)  # 1

显式类型转换¶

你可以使用 ti.cast 在不同类型之间显式地强制转换标量值:

a = 1.7
b = ti.cast(a, ti.i32)  # 1
c = ti.cast(b, ti.f32)  # 1.0

同样，可以使用 int() 和 float() 将标量值转换为默认精度的浮点或整数类型:

a = 1.7
b = int(a)    # 1
c = float(a)  # 1.0

向量和矩阵的类型转换¶

应用于向量/矩阵中的类型转换是逐元素的:

u = ti.Vector([2.3, 4.7])
v = int(u)              # ti.Vector([2, 4])
# 如果你使用的是 ti.i32 作为默认整型精度, 那么这相当于:
v = ti.cast(u, ti.i32)  # ti.Vector([2, 4])

位强制类型转换¶

使用 ti.bit_cast 将一个值按位转换为另一种数据类型。基础位将在此转换中保留。新类型的宽度必须与旧类型的宽度相同。例如，不允许将 i32 转换成 f64。请谨慎使用此操作。