MXNet 源码导读----C++后端如何解析NDArray参数文件

本文相关代码:

https://github.com/Ldpe2G/DeepLearningForFun/tree/master/MXNet-Cpp/parsingNDArray​

      要想弄清楚MXNet 在后端是如何解析参数文件,并从中提取预训练好的权值的,首先第一步就要看MXNet Python端是如何是调用C接口来完成读取NDArray参数文件的。

      这部分代码见源码 python/mxnet/ndarray/utils.py 第149行:

      这个 load 函数接收参数路径作为输入,然后可以看到是调用了 MXNDArrayLoad 这个C接口函数,最后判断读取出来的参数文件中有没有包含参数的名字选择返回NDArray参数数组或者字典。MXNDArrayLoad  这个函数的代码见 src/c_api/c_api.cc 第383行:

然后可以看到最核心的代码就是第395行调用了NDArray类的静态函数mxnet::NDArray::Load 获得参数的名字和内容,Load函数具体实现见:src/ndarray/ndarray.cc第 1841 行:

      从这里读取内容的过程可以大概看出NDArray参数文件存储的内容的顺序是什么了,首先是会存两个uint64_t类型的数字,然后就是NDArray数组,接着是每个NDArray对应的名字的数组。好了接下来就是解读源码中是如何从Stream中解析出内容的,首先我们来看下Stream类的 Read函数,具体见 io.h 第435行:

      这里可以看到,Read 函数内部又调用了 Handler这个类的Read静态函数,这个静态函数对应的代码见 serializer.h 第262行:

      这里代码我第一次看的时候有点蒙,后来仔细研究了下也看懂了。首先我们要看 IfThenElse 是什么东西,这里还是看到 serializer.h 的第 38 到 66 行:

      这里可以看到 IfThenElse 就是一个结构体,有四个模板参数,意思很明显了,如果第一个参数为true,则会调用Then这个类的Read静态函数,如果第一个参数为false,则会调用Else这个类的Read静态函数。看完 IfThenElse 的定义之后,我们看回 serializer.h 第262 行的Read函数就很清楚了。

        意思就是,如果 dmlc::is_pod<T>::value 这个值为 true,那么就会调用 PODHandler 的Read函数,否则就会走到下一个条件判断,下一个条件判断是当 dmlc::has_saveload<T>::value 这个值为true的话就调用 SaveLoadClassHandler 的 Read 静态函数,否则就走到 UndefinedSerializerFor。那么现在就是要看具体走了哪个分支,首先我们要知道T在运行时时什么类型,看回上面的 NDArray 的 Load 函数,知道了首先读取得两个数字的类型是 uint64_t,接着跳转到源码 type_traits.h,看第126和第152行:

  可以看到,dmlc::is_pod<uint64_t>::value 的值为 true,因此会调用 PODHandler 的Read 函数,代码:

        PODHandler 的Read函数就是调用 Stream 的Read,这里如果读者想再详细了解 Stream 类 Read 函数的工作原理可以自己再去细看,我没继续跟进去看了,不过对于本文来说,到这里知道了会根据T的字节数读取内容到dptr里面就够了。

      Ok,现在已经读取完两个数字 header, reserved,然后就是读 NDArray Vector 了,然后这里还是跳转到,调用 Handler<T>::Read 函数,不过这里和读数字不一样的地方在于,这里传入的模板 参数是 vector<NDArray>,所以调用的是下面这个Handler定义的Read函数:

      然后这里的判断分支是会调用 ComposeVectorHandler的 Read 函数:

      首先先读出 vector 数组的大小,然后分别读取每个 NDArray,这里在读每个 NDArray 的时候又会调用 Handler<T>::Read 函数,这次 IfThenElse 分支判断那里会走到 SaveLoadClassHandler这个分支:

    最后看到其实就是调用了 NDArray 类本身的 Load 函数,见源码src/ndarray/ndarray.cc。函数开头会先读出一个 magic number ,如果用 V1.0 之后的MXNet版本,magic number 都是会等于  NDARRAY_V2_MAGIC,具体定义见下面:

      所以是不会进入 LegacyLoad 函数,接着就是读storage type,NDArray的类型,除了常用的普通类型,现在也已经支持了稀疏类型:

      一般来说,storage type 都是 kDefaultStorage 类型,我现在写的解析小工具里面也只考虑了解析普通类型的NDArray,之后再改进吧。然后看到num_aux_data函数,这个函数如果传入普通类型则返回0,所以nad 的值为 0。

    nad 值为0 的话整个代码就简洁很多了,简化之后如下:

      到这里MXNet后端是大概怎么解析并读取NDArray数据返回给Python前端的,相信应该挺清晰的了。


本文首发于:https://zhuanlan.zhihu.com/p/65429309

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,874评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,102评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,676评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,911评论 1 290
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,937评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,935评论 1 295
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,860评论 3 416
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,660评论 0 271
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,113评论 1 308
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,363评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,506评论 1 346
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,238评论 5 341
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,861评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,486评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,674评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,513评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,426评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容