tensorflow里name_scope与variable_scope区别

摘要

tf．name_scope和tf.variable_scope在Tensorflow里都是关于变量的管理的操作,　字面理解就是指定了变量的不同作用域：命名域(name_scope)和变量域(variable_scope)．两者对应的创建/调用变量的函数分别是tf.variable()和tf.get_variable(),而关于这两种使用的差别也决定了tf.name_scope()和tf.variable_scope()的作用不同．

主要作用有:

共享变量：是tf.variable_scope与tf.get_variable()结合使用特有的.
方便变量命令管理：这两者都可以，但两者有区别．
tensorboard画流程图时为了可视化封装变量：这两者都可以

具体描述见下面：

tf.name_scope()　与　 tf.variable()

tf.name_scope 主要结合 tf.Variable() 来使用，方便参数命名管理。
在tf.Variable里每次都会检查变量名称是否重复，如果重复会进行处理创建一个新的变量，故也不实现共享变量功能，实现的是变量名称自动修改．

同时在 tf.name_scope下时，tf.get_variable()创建的变量名不受 name_scope 的影响，而且在未指定共享变量时，如果重名会报错．

import tensorflow as tf

with tf.name_scope('name_scope_x'):
    var1 = tf.get_variable(name='var1', shape=[1], dtype=tf.float32)
    var3 = tf.Variable(name='var2', initial_value=[2], dtype=tf.float32)
    var4 = tf.Variable(name='var2', initial_value=[2], dtype=tf.float32)

with tf.Session() as sess:
    sess.run(tf.global_variables_initializer())
    print(var1.name, sess.run(var1))
    print(var3.name, sess.run(var3))
    print(var4.name, sess.run(var4))
# 输出结果：
# var1:0 [-0.30036557]   可以看到前面不含有指定的'name_scope_x'
# name_scope_x/var2:0 [ 2.]
# name_scope_x/var2_1:0 [ 2.]  可以看到变量名自行变成了'var2_1'，避免了和'var2'冲突

tf.variable_scope 与　tf.get_variable()

tf.variable_scope()主要结合tf.get_variable()来使用，通过resuse参数的设置实现变量共享。

import tensorflow as tf
with tf.variable_scope('v_scope') as scope1:
    Weights1 = tf.get_variable('Weights', shape=[2,3])
    bias1 = tf.get_variable('bias', shape=[3])

# 下面来共享上面已经定义好的变量
# note: 在下面的 scope 中的变量必须已经定义过了，才能设置 reuse=True，否则会报错
with tf.variable_scope('v_scope', reuse=True) as scope2:
    Weights2 = tf.get_variable('Weights')

print(Weights1.name)
print(Weights2.name)
# 可以看到这两个引用名称指向的是同一个内存对象
#v_scope/Weights:0
#v_scope/Weights:0

也可以结合 tf.Variable() 一块使用，但它并不能实现变量共享：

import tensorflow as tf
# 注意， bias1 的定义方式
with tf.variable_scope('v_scope') as scope1:
    Weights1 = tf.get_variable('Weights', shape=[2,3])
    bias1 = tf.Variable([0.52], name='bias')

print Weights1.name
print bias1.name

# 下面来共享上面已经定义好的变量
# note: 在下面的 scope 中的get_variable()变量必须已经定义过了，才能设置 reuse=True，否则会报错
with tf.variable_scope('v_scope', reuse=True) as scope2:
    Weights2 = tf.get_variable('Weights')
    bias2 = tf.get_variable('bias', [1])  # ‘bias

print Weights2.name
print bias2.name

# 这样子的话就会报错
# Variable v_scope/bias does not exist, or was not created with tf.get_variable()

后记

最近在用修改一个Tensorflow模型解决了一个关于变量初始化问题，也记载在这里吧：
我想实现在一个子函数里用tensorlow的变量随机生成数据然后传给主函数，然而在主函数里会话运行之前也初始化了，但还是报未初始化的错误…后来发现写的姿势不对，详情见下面代码：

import tensorflow as tf

def function():
    with tf.variable_scope('test'):
        v = tf.get_variable("v",[1],initializer=tf.constant_initializer(1.0))
        return v


if __name__ == '__main__':

    with tf.Session() as sess:
        v = function()
        tf.global_variables_initializer().run()
        print(sess.run(v))
        #print(sess.run(function())) 直接run这个函数返回值并不能完成初始化操作...这句话报错让我纠结一下午