PyTorch函数中的__call__和forward函数

初学nn.Module，看不懂各种调用，后来看明白了，估计会忘，故写篇笔记记录

init & call

代码：

class A():
    def __init__(self):
        print('init函数')        
        
    def __call__(self, param):
        print('call 函数', param)
a = A()

输出

分析：A进行类的实例化，生成对象a，这个过程自动调用_init_(),没有调用_call_()

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上面的代码加一行

class A():
    def __init__(self):
        print('init函数') 
        
    def __call__(self, param):
        print('call 函数', param)
a = A()
a(1)

输出

分析：a是对象，python中让对象有了像函数一样加括号（参数）的功能，使用这种功能时，自动调用_call_（）

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_ call_()中可以调用其它函数，如forward函数

class A():
    def __init__(self):
        print('init函数')
        
    def __call__(self, param):
        print('call 函数', param)
        res = self.forward(param)
        return res + 2
        
    def forward(self, input_): 
        print('forward 函数', input_)
        return input_
    
a = A()
b = a(1)
print('结果b =',b)

分析：_call _()成功调用了forward（），且返回值给了b

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另外我之前有个误解，以为该类的值只有参数声明了才能用，这是错误的

class A():
    def __init__(self):
        print('init函数')
        self.a = 100  # 声明参数a
        
    def __call__(self, param):
        print('call 函数', param)
        res = self.forward(param)
        return res + 2
        
    def forward(self, input_): 
        print('forward 函数', input_, self.a)
        return input_
    
a = A()
b = a(1)
print('结果b =',b)
print(a.a)

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nn.Module

看了上面的例子，就知道了_call _()的作用，那下面看更CNN的例子

from torch import nn
import torch

class Ding(nn.Module):
    def __init__(self):
        print('init')
        super().__init__()
    
    def forward(self, input):
        output = input + 1
        print("forward")
        return output

dzy = Ding()
x = torch.tensor(1.0)
out = dzy(x)
print(out)

结果：

分析：
这里并没有调用_call_() 和forward()，但还是显示了forward，原因是：Ding这个子类继承了父类nn.Module里的call函数，接下来去源码看

发现_call_调用了_call_impl这个函数，相当于起了个外号一样，那就去这个函数看

这里有很多参数，详细可见参考2。发现这里forward_call 要么是_slow_forward，要么是self.forward(),而这个_slow_forward（）也会用self.forward()

所以： _call _（）用了forward，而这个父类的forward在子类中重写了（简单代码）

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当然，也可以重写__call__()，比如我们不让它使用forward（）

from torch import nn
import torch

class Ding(nn.Module):
    def __init__(self):
        print('init')
        super().__init__()
        
    def __call__(self, input_):
        print('重写call, 不用forward')
        return 'hhh'
        
    def forward(self, input):
        output = input + 1
        print("forward")
        return output

dzy = Ding()
x = torch.tensor(1.0)
out = dzy(x)
print(out)

总结

使用对象dzy(x)时，用了父类nn.Module的call函数，调用了forward,而这个forward又被我们在子类里重写了。

参考

https://blog.csdn.net/dss_dssssd/article/details/83750838
https://zhuanlan.zhihu.com/p/366461413