Cython，一个简化 Python 编写 C 扩展的语言

淩亂°似流年 2022-10-02 00:31 173阅读 0赞

[2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ][2019_Python_] ![hot3.png][]

Python 是当今使用最多的流行编程语言之一，因为：它是开源的，它有广泛的用途（例如 Web 编程、业务应用、游戏、科学编程等等），它有一个充满活力和专注的社区支持它。这个社区可以让我们在 Python Package Index（PyPI）中有如此庞大、多样化的软件包，用以扩展和改进 Python 并解决不可避免的问题。

在本系列中，我们将介绍七个可以帮助你解决常见 Python 问题的 PyPI 库。首先是 Cython，一个简化 Python 编写 C 扩展的语言。

**Cython**

使用 Python 很有趣，但有时，用它编写的程序可能很慢。所有的运行时动态调度会带来很大的代价：有时它比用 C 或 Rust 等系统语言编写的等效代码慢 10 倍。

将代码迁移到一种全新的语言可能会在成本和可靠性方面付出巨大代价：所有的手工重写工作都将不可避免地引入错误。我们可以两者兼得么？

为了练习一下优化，我们需要一些慢代码。有什么比斐波那契数列的意外指数实现更慢？

def fib(n):
    if n < 2:
    return 1
    return fib(n-1) + fib(n-2)

由于对 fib 的调用会导致两次再次调用，因此这种效率极低的算法需要很长时间才能执行。例如，在我的新笔记本电脑上，fib(36) 需要大约 4.5 秒。这个 4.5 秒会成为我们探索 Python 的 Cython 扩展能提供的帮助的基准。

使用 Cython 的正确方法是将其集成到 setup.py 中。然而，使用 pyximport 可以快速地进行尝试。让我们将 fib 代码放在 fib.pyx 中并使用 Cython 运行它。

>>> import pyximport; pyximport.install()
    >>> import fib
    >>> fib.fib(36)

只使用 Cython 而不*修改*代码，这个算法在我笔记本上花费的时间减少到大约 2.5 秒。几乎无需任何努力，这几乎减少了 50％ 的运行时间。当然，得到了一个不错的成果。

加把劲，我们可以让它变得更快。

cpdef int fib(int n):
    if n < 2:
    return 1
    return fib(n - 1) + fib(n - 2)

我们将 fib 中的代码变成用 cpdef 定义的函数，并添加了两个类型注释：它接受一个整数并返回一个整数。

这个变得快*多*了，大约只用了 0.05 秒。它是如此之快，以至于我可能开始怀疑我的测量方法包含噪声：之前，这种噪声在信号中丢失了。

当下次你的 Python 代码花费太多 CPU 时间时，也许会导致风扇狂转，为何不看看 Cython 是否可以解决问题呢？

在本系列的下一篇文章中，我们将看一下 Black，一个自动纠正代码格式错误的项目。

转载于:https://my.oschina.net/u/3585265/blog/3054167

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
[hot3.png]: /images/20220113/b683a0490e1b4e6baa674d4f15c08605.png

发表评论取消回复

表情：

评论列表（有 0 条评论，173人围观）

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读

相关 C语言编写一个贪吃蛇的游戏

以下是一个简单的贪吃蛇游戏的C语言代码示例： include <stdio.h> include <stdlib.h> include <conio.

分手后的思念是犯贱/ 2024年03月17日 16:53/ 0 赞/ 77 阅读

相关如何用C语言编写PHP扩展的详解

来源:http://www.jb51.net/article/38381.htm 本篇文章是对用C语言编写PHP扩展进行了详细的分析介绍，需要的朋友参考下 1：预定义

忘是亡心i/ 2023年10月17日 00:26/ 0 赞/ 64 阅读

相关用c语言编写一个简单的日历

问题描述用c语言编写一个程序，但用户输入参数的时候，显示相应的信息，例如：输入年月日的时候，系统会输出是星期几，若输入月份的时候，输入的是该月的信息。闰年的判断方

旧城等待，/ 2023年07月25日 12:54/ 0 赞/ 1 阅读

相关 python ：使用 C语言扩展 python

很多时候为了追求在瓶颈处的速度，会采用C/CPP来做核心代码的处理，那么就涉及到混编，即需要将C的代码作为可导入的库给python使用。废话不多说，此处只说一些

柔情只为你懂/ 2022年11月30日 01:42/ 0 赞/ 163 阅读

相关 c写python库_使用C/C++编写Python扩展库

本文描述在Windows系统下(Linux下也一样，官方文档本来就没有区分系统)使用C/C++编写Python3扩展库的方法,Python Extending 的官方文档在这里

梦里梦外;/ 2022年10月24日 10:29/ 0 赞/ 266 阅读

相关 Cython，一个简化 Python 编写 C 扩展的语言

[2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ][2019_Python_] ![hot3.png][] Python 是当今使用最多的流行编程语言之一，因为：它

淩亂°似流年/ 2022年10月02日 00:31/ 0 赞/ 174 阅读

相关如何编写一个PHP的C扩展

为什么要用C扩展 C是静态编译的，执行效率比PHP代码高很多。同样的运算代码，使用C来开发，性能会比PHP要提升数百倍。IO操作如CURL，因为耗时主要在IOWait上，

川长思鸟来/ 2022年08月09日 00:54/ 0 赞/ 213 阅读

相关用C语言扩展Python的功能

from [http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-pythc/][http_www.ibm.com_developerwor

太过爱你忘了你带给我的痛/ 2022年08月07日 05:49/ 0 赞/ 216 阅读

相关 Python与C语言混合编程：点评cython、swig等工具

在网上看到一个贴子，转载过来。不过这个有点古老，不知道现在用cython或swig的有多少，这些我都用得非常少。下面是转过来的内容。浅谈Python程序与C++程序

清疚/ 2022年03月22日 08:52/ 0 赞/ 253 阅读

相关 Python的C/C++扩展——boost_python编写Python模块

前面讲述了Python使用ctypes直接调用动态库和使用Python的C语言API封装C函数，本文概述方便封装C++类给Python使用的boost\_python库。安

曾经终败给现在/ 2022年02月13日 01:19/ 0 赞/ 281 阅读