单位和数量的字符串表示法#

转换为字符串#

你可以控制 Quantity 和 UnitBase 使用 Python Format String Syntax （下面用 f-strings ）

为. Quantity ，作为名称的格式说明符 Built-In Formats 应用于 Quantity 单位，如果可能的话，还可以将其转换为值。数值的格式说明符，如 .3f ，将应用于 Quantity 值，而不影响单位。最后，说明符如 ^20s 将应用于字符串，将应用于 Quantity 作为一个整体。的单位部分应用的格式说明符。 Quantity 也适用于 UnitBase 举个例子。

实例#

渲染 Quantity 或 UnitBase 字符串形式的对象：

>>> from astropy import units as u
>>> q = 10.5 * u.km
>>> q
<Quantity  10.5 km>
>>> f"{q}"
'10.5 km'
>>> f"{q:latex}"
'$10.5 \\; \\mathrm{km}$'
>>> f"{q:+.3f}"
'+10.500 km'
>>> f"{q:^20}"
'        10.5         km'
>>> f"{q:^20s}"
'     10.5 km        '

若要分别格式化值和单位，可以访问 Quantity 格式字符串中的属性：：

>>> q = 10.5 * u.km
>>> q
<Quantity  10.5 km>
>>> f"{q.value:.3f} in {q.unit}"
'10.500 in km'

这可能不适合LaTeX字符串，在这种情况下，最好使用 Quantity.to_string() 法就像 table.Column() 采用格式说明符或可调用格式来进行格式化，您还可以选择通过 formatter 具有类型或额外具有字典的参数，额外的好处是更灵活或更紧凑的LaTeX输出。它要依赖 numpy.array2string() 用于直接处理 formatter ，这将有效地覆盖由提供的科学和复杂符号的默认LaTeX格式 Quantity.to_string() 除非 formatter 只是一个格式说明符字符串，或者 None (by默认）：：

>>> q = 1.2478e12 * u.pc/u.Myr
>>> f"{q:latex}"  # Might not have the number of digits we would like
'$1.2478 \\times 10^{12} \\; \\mathrm{\\frac{pc}{Myr}}$'
>>> f"{q.value:.3e} {q.unit:latex}"  # The value is not in LaTeX
'1.248e+12 $\\mathrm{\\frac{pc}{Myr}}$'
>>> q.to_string(format="latex", precision=4)  # Right number of LaTeX digits
'$1.248 \\times 10^{12} \\; \\mathrm{\\frac{pc}{Myr}}$'
>>> q.to_string(format="latex", formatter=".2e")  # Specifying format_spec
'$1.25 \\times 10^{12} \\; \\mathrm{\\frac{pc}{Myr}}$'
>>> q.to_string(format="latex", formatter=lambda x: f"\\approx {float(x):.2e}")  # Custom formatting (overwrites)
'$\\approx 1.25e+12 \\; \\mathrm{\\frac{pc}{Myr}}$'

因为 numpy.ndarray 不接受大多数格式说明符，使用诸如 .3f 在应用于 numpy.ndarray 或非标量 Quantity 。使用 numpy.array_str() 取而代之的是。例如：

>>> import numpy as np
>>> q = np.linspace(0,1,10) * u.m
>>> f"{np.array_str(q.value, precision=1)} {q.unit}"
'[0.  0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 1. ] m'

查看NumPy文档以获取更多示例 numpy.array_str() .

A UnitBase 的单位部分，或 Quantity ，还可以采用多种不同的样式进行格式化。默认情况下，使用的字符串格式是“通用”格式，该格式基于 FITS standard 表示单位的格式，但支持在 astropy.units 框架，包括用户定义的单位。格式说明符(和 UnitBase.to_string() )函数还使用可选参数来选择不同的格式：：

>>> q = 10 * u.km
>>> f"{q:latex}"
'$10 \\; \\mathrm{km}$'
>>> fluxunit = u.erg / (u.cm ** 2 * u.s)
>>> f"{fluxunit}"
'erg / (s cm2)'
>>> print(f"{fluxunit:unicode}")
erg s⁻¹ cm⁻²
>>> f"{fluxunit:latex}"
'$\\mathrm{\\frac{erg}{s\\,cm^{2}}}$'
>>> f"{fluxunit:>20s}"
'       erg / (s cm2)'

这个 UnitBase.to_string() 方法是将单元格式化为字符串的另一种方法，并且是 format -风格用法：：

>>> fluxunit = u.erg / (u.cm ** 2 * u.s)
>>> fluxunit.to_string('latex')
'$\\mathrm{\\frac{erg}{s\\,cm^{2}}}$'

从字符串转换#

也可以使用 Unit 班级：

>>> u.Unit("m")
Unit("m")
>>> u.Unit("erg / (s cm2)")
Unit("erg / (s cm2)")
>>> u.Unit("erg.s-1.cm-2", format="cds")
Unit("erg / (s cm2)")

还可以创建标量 Quantity 来自字符串：：

>>> u.Quantity("3m/s")
<Quantity 3. m / s>

备注

从字符串转换需要使用针对单元语言的专用解析器，这会导致性能下降。它使用起来要快得多 UnitBase 对象直接(例如， unit = u.degree / u.minute )而不是通过字符串解析 (unit = u.Unit('deg/min') )。但是，如果您的单元定义来自FITS或VOTABLE等文件格式，则此解析器非常有用。

内置格式#

astropy.units 包括对解析和写入以下格式的支持：

astropy.units 还可以写入但不能读取以下格式的单位：

  • "latex" ：使用LaTeX数学语法将单位写出 IAU Style Manual 关于单元陈述的建议。打印中的单位时会自动使用此格式 IPython 笔记本：：

    >>> f"{fluxunit:latex}"
'$\\mathrm{\\frac{erg}{s\\,cm^{2}}}$'

    它将呈现为

    \[\数学{\frac{erg}{s\，cm^{2}}}\]

  • "latex_inline" ：使用LaTeX数学语法，使用 IAU Style Manual 根据某些期刊的要求，使用负幂而不是分数来表示单位（例如。， Apj and AJ ). 最适合与文本内联的单位表示：

    >>> fluxunit.to_string('latex_inline')
'$\\mathrm{erg\\,s^{-1}\\,cm^{-2}}$'

    它将呈现为

    \[\数学{erg\、s^{-1}\、cm^{2}}\]

  • "console" ：写入用于在文本控制台中显示的单位的表示形式：：

    >>> print(fluxunit.to_string('console'))
 erg s^-1 cm^-2

    也可以在单行上使用分数，

    >>> print(fluxunit.to_string('console', fraction='inline'))
erg / (s cm^2)

    或使用多线表示法：

    >>> print(fluxunit.to_string('console', fraction='multiline'))
 erg
------
s cm^2

  • "unicode" 一样 "console" ，除非使用Unicode字符：

    >>> print(u.Ry.decompose().to_string('unicode'))
2.1798724×10⁻¹⁸ m² kg s⁻²
>>> print(u.Ry.decompose().to_string('unicode', fraction=True))
2.1798724×10⁻¹⁸ m² kg / s²
>>> print(u.Ry.decompose().to_string('unicode', fraction='multiline'))
                m² kg
2.1798724×10⁻¹⁸ ─────
                 s²

处理未获认可的单位#

由于许多野外文件的单位字符串不对应于任何给定标准， astropy.units 包含验证字符串和读入包含无效单位字符串的数据集的功能。

默认情况下，传递无法识别的单位字符串会引发异常：：

>>> # The FITS standard uses 'angstrom', not 'Angstroem'
>>> u.Unit("Angstroem", format="fits")
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: 'Angstroem' did not parse as fits unit: At col 0, Unit
'Angstroem' not supported by the FITS standard. Did you mean Angstrom
or angstrom? If this is meant to be a custom unit, define it with
'u.def_unit'. To have it recognized inside a file reader or other
code, enable it with 'u.add_enabled_units'. For details, see
https://docs.astropy.org/en/latest/units/combining_and_defining.html

但 Unit 构造函数服从关键字参数 parse_strict 可以采用三个值之一来控制此行为：

  • 'raise' ：(默认)引发 ValueError 。

  • 'warn' ：发出 UnitParserWarning ，并返回一个单位。

  • 'silent' ：返回单位，而不会出现错误或发出警告。

单位类型返回时 parse_strict 是 'warn' 或 'silent' 取决于违反标准的严重程度在轻微违反标准的情况下， Unit 有时仍然可以解析该单元。警告消息（如果 parse_strict='warn' ）然后将包含有关如何解释无效字符串的信息。如果出现较严重的违规行为， UnrecognizedUnit 而是返回实例。在这种情况下，特别是在拼写错误的单位的情况下，注册额外的单位别名可能会有所帮助 set_enabled_aliases() (e.g.,“Angstrom”代表“Angstrom”;如下所示），或通过定义新单位 def_unit() 和 add_enabled_units() ,

实例#

要设置设备别名，请传递 set_enabled_aliases() 一个 dict 将拼写错误的字符串映射到占星体单位。以下代码片段显示了如何设置Angstroem->Angstrom：：

>>> u.set_enabled_aliases({"Angstroem": u.Angstrom})
<astropy.units.core._UnitContext object at 0x...>
>>> u.Unit("Angstroem")
Unit("Angstrom")
>>> u.Unit("Angstroem") == u.Angstrom
True

您还可以一次设置多个别名或添加到现有别名：

>>> u.set_enabled_aliases({"Angstroem": u.Angstrom, "Angstroms": u.Angstrom})
<astropy.units.core._UnitContext object at 0x...>
>>> u.add_enabled_aliases({"angstroem": u.Angstrom})
<astropy.units.core._UnitContext object at 0x...>
>>> u.Unit("Angstroem") == u.Unit("Angstroms") == u.Unit("angstroem") == u.Angstrom
True

可以通过传递空词典：：来重置别名

>>> u.set_enabled_aliases({})
<astropy.units.core._UnitContext object at 0x...>

你可以两者都用 set_enabled_aliases() 和 add_enabled_aliases() 作为一名 context manager ，限制使用特定别名的位置：：

>>> with u.add_enabled_aliases({"Angstroem": u.Angstrom}):
...     print(u.Unit("Angstroem") == u.Angstrom)
True
>>> u.Unit("Angstroem") == u.Angstrom
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: 'Angstroem' did not parse as unit: At col 0, Angstroem is not
a valid unit. Did you mean Angstrom, angstrom, mAngstrom or mangstrom? If
this is meant to be a custom unit, define it with 'u.def_unit'. To have it
recognized inside a file reader or other code, enable it with
'u.add_enabled_units'. For details, see
https://docs.astropy.org/en/latest/units/combining_and_defining.html

传递无法识别的单位字符串：

>>> x = u.Unit("Angstroem", format="fits", parse_strict="warn")
UnitsWarning: 'Angstroem' did not parse as fits unit: At col 0, Unit
'Angstroem' not supported by the FITS standard. Did you mean Angstrom or
angstrom? If this is meant to be a custom unit, define it with 'u.def_unit'.
To have it recognized inside a file reader or other code, enable it with
'u.add_enabled_units'. For details, see
https://docs.astropy.org/en/latest/units/combining_and_defining.html

这个 UnrecognizedUnit 对象会记住创建它时使用的原始字符串，因此可以将其写回，但对它执行的任何有意义的操作（例如转换到另一个单元或与其他单元组合）都将失败。

>>> x.to_string()
'Angstroem'
>>> x.to(u.km)
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: The unit 'Angstroem' is unrecognized.  It can not be
converted to other units.
>>> x / u.m
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: The unit 'Angstroem' is unrecognized, so all arithmetic
operations with it are invalid.