caffe（1）基础数据结构-Blob

caffe代码层次：

• Blob：是基础的数据结构，是用来保存学习到的参数以及网络传输过程中产生数据的类。
• Layer：是网络的基本单元，由此派生出了各种层类。修改这部分的人主要是研究特征表达方向的。
• Net：是网络的搭建，将Layer所派生出层类组合成网络。Solver：是Net的求解，修改这部分人主要会是研究DL求解方向的。

BLob只是一个基本的数据结构，以Protobuf方式存储，Protobuf是一种可以实现内存与外存交换的协议接口。

1、主要变量：

shared_ptr<SyncedMemory> data_; 

shared_ptr<SyncedMemory> diff_;

shared_ptr<SyncedMemory> shape_data_;

vector<int> shape_;

int count_; 

int capacity_;

Data： 主要存储前向传递的数据；

diff：主要存储的是反向传播中的梯度；

s hape_data和shape_都是存储Blo b的形状，一个是老版本一个是新版本，对于Blob中的4个基本变 量 num,channel,height,width 可以直接通过 shape(0),shape(1),shape(2),shape(3) 来访问。 ；

2、主要函数：

void Reshape(const int num, const int channels, const int height, const int width)

Reshape函数在Layer中的reshape或者forward操作中来adjust dimension。同时在改变Blob大小时，内存将会被重新分配如果内存大小不够了，并且额外的内存将不会被释放；

inline int count(int start_axis, int end_axis)

count：函数用于统计Blob的容量；

inline int offset(const int n, const int c = 0, const int h = 0, const int w = 0) inline int offset(const vector<int>& indices)

计算offset；

const Dtype* cpu_data() const; 

void set_cpu_data(Dtype* data);

const int* gpu_shape() const;

const Dtype* gpu_data() const; 

const Dtype* cpu_diff() const; 

const Dtype* gpu_diff() const; 

Dtype* mutable_cpu_data(); 

Dtype* mutable_gpu_data(); 

Dtype* mutable_cpu_diff(); 

Dtype* mutable_gpu_diff();

这一部分函数主要在通过cpu_data*指针获得地址，

inline Dtype data_at(const int n, const int c, const int h, const int w) 

inline Dtype diff_at(const int n, const int c, const int h, const int w) 

inline Dtype data_at(const vector<int>& index)

inline Dtype diff_at(const vector<int>& index) 

inline const shared_ptr<SyncedMemory>& data() 

inline const shared_ptr<SyncedMemory>& diff()

通过给定的位置访问数据，根据位置计算与数据起始的偏差offset，。

void  CopyFrom( const  Blob<Dtype>& source, bool copy_diff = false,bool reshape = false)

从一个Blob中copy数据，若copy_diff是False则copy data，否则copy diff，reshape控制是否需要reshape；

void  FromProto( const  BlobProto& proto, bool reshape = true)

void  ToProto(BlobProto* proto, bool write_diff = false)  const

这两个函数主要 是将数据序列化，对Protobuf 存储或读取 ，Protobuf是谷歌的一个数据序列化的存储格式，参见： http://blog.youkuaiyun.com/kkk584520/article/details/41046827