torch.cat()函數可以將多個張量拼接成一個張量。torch.cat()有兩個參數，第一個是要拼接的張量的列表或是元組；第二個參數是拼接的維度。

torch.cat()的示例如下圖1所示

圖1 torch.cat()

torch.stack()函數同樣有張量列表和維度兩個參數。stack與cat的區別在于，torch.stack()函數要求輸入張量的大小完全相同，得到的張量的維度會比輸入的張量的大小多1，并且多出的那個維度就是拼接的維度，那個維度的大小就是輸入張量的個數。

torch.stack()的示例如下圖2所示：

圖2 torch.stack()

補充：torch.stack()的官方解釋，詳解以及例子

可以直接看最下面的【3.例子】，再回頭看前面的解釋

在pytorch中，常見的拼接函數主要是兩個，分別是：

1、stack()

2、cat()

實際使用中，這兩個函數互相輔助：關于cat()參考torch.cat()，但是本文主要說stack()。

函數的意義：使用stack可以保留兩個信息：[1. 序列] 和 [2. 張量矩陣] 信息，屬于【擴張再拼接】的函數。

形象的理解：假如數據都是二維矩陣(平面)，它可以把這些一個個平面(矩陣)按第三維(例如：時間序列)壓成一個三維的立方體，而立方體的長度就是時間序列長度。

該函數常出現在自然語言處理（NLP）和圖像卷積神經網絡(CV)中。

1. stack()

官方解釋：沿著一個新維度對輸入張量序列進行連接。 序列中所有的張量都應該為相同形狀。

淺顯說法：把多個2維的張量湊成一個3維的張量；多個3維的湊成一個4維的張量…以此類推，也就是在增加新的維度進行堆疊。

outputs = torch.stack(inputs, dim=?) → Tensor

參數

inputs : 待連接的張量序列。

注：python的序列數據只有list和tuple。

dim : 新的維度， 必須在0到len(outputs)之間。

注：len(outputs)是生成數據的維度大小，也就是outputs的維度值。

2. 重點

函數中的輸入inputs只允許是序列；且序列內部的張量元素，必須shape相等

----舉例：[tensor_1, tensor_2,..]或者(tensor_1, tensor_2,..)，且必須tensor_1.shape == tensor_2.shape

dim是選擇生成的維度，必須滿足0=dimlen(outputs)；len(outputs)是輸出后的tensor的維度大小

不懂的看例子，再回過頭看就懂了。

3. 例子

1.準備2個tensor數據，每個的shape都是[3,3]

# 假設是時間步T1的輸出
T1 = torch.tensor([[1, 2, 3],
          [4, 5, 6],
          [7, 8, 9]])
# 假設是時間步T2的輸出
T2 = torch.tensor([[10, 20, 30],
          [40, 50, 60],
          [70, 80, 90]])

2.測試stack函數

print(torch.stack((T1,T2),dim=0).shape)
print(torch.stack((T1,T2),dim=1).shape)
print(torch.stack((T1,T2),dim=2).shape)
print(torch.stack((T1,T2),dim=3).shape)
# outputs:
torch.Size([2, 3, 3])
torch.Size([3, 2, 3])
torch.Size([3, 3, 2])
'選擇的dim>len(outputs)，所以報錯'
IndexError: Dimension out of range (expected to be in range of [-3, 2], but got 3)

可以復制代碼運行試試：拼接后的tensor形狀，會根據不同的dim發生變化。