10分鐘帶你入門Cython

1. Cython是什么?

Cython是一個(gè)編程語(yǔ)言，它通過(guò)類似Python的語(yǔ)法來(lái)編寫C擴(kuò)展并可以被Python調(diào)用.既具備了Python快速開發(fā)的特點(diǎn)，又可以讓代碼運(yùn)行起來(lái)像C一樣快，同時(shí)還可以方便地調(diào)用C library。

2. 如何安裝Cython?

跟大多數(shù)的Python庫(kù)不同，Cython需要一個(gè)C編譯器，在不同的平臺(tái)上配置方法也不一樣。

2.1 配置gcc

windows

安裝MingW-w64編譯器：

conda install libpython m2w64-toolchain -c msys2

在Python安裝路徑下找到\Lib\distutils文件夾，創(chuàng)建distutils.cfg寫入如下內(nèi)容：

macOS

安裝XCode即可

linux:gcc一般都是配置好的，如果沒有就執(zhí)行這條命令：

sudo apt-get install build-essential

2.2 安裝cython庫(kù)

如果沒安裝Anaconda：?pip install cython

如果安裝了Anaconda：?conda install cython

3. 在Jupyter Notebook上使用Cython

首先加載Cython擴(kuò)展，使用魔術(shù)命令?%load_ext Cython

接下來(lái)運(yùn)行Cython代碼，使用魔術(shù)命令?%%cython

4. 試試Cython到底有多快

常規(guī)Python函數(shù)，運(yùn)行時(shí)間559 ns

Cython def函數(shù)，聲明一個(gè)Python函數(shù)，既可以在模塊內(nèi)調(diào)用，也可以在模塊外調(diào)用。模塊內(nèi)運(yùn)行時(shí)間524.2 ns，模塊外運(yùn)行時(shí)間512 ns

Cython cpdef函數(shù)，聲明一個(gè)C函數(shù)和一個(gè)Python wrapper，在模塊內(nèi)被當(dāng)做C函數(shù)調(diào)用，在模塊外被.py文件當(dāng)做Python函數(shù)調(diào)用。模塊內(nèi)運(yùn)行時(shí)間43.7 ns，模塊外運(yùn)行時(shí)間81.7 ns

Cython cdef函數(shù)，聲明一個(gè)C函數(shù)，不可以在模塊外被Python調(diào)用。模塊內(nèi)運(yùn)行時(shí)間34.8 ns

4.1 常規(guī)Python函數(shù)

4.2 Cython def函數(shù)

4.3 Cython cpdef函數(shù)

4.4 Cython cdef函數(shù)

5. 在Cython中使用Python對(duì)象

常規(guī)Python函數(shù)，運(yùn)行時(shí)間549微秒

Python內(nèi)置函數(shù)，運(yùn)行時(shí)間104微秒

Cython函數(shù)，運(yùn)行時(shí)間51.6微秒

A?=?list(range(10000))

5.1 常規(guī)Python函數(shù)

5.2 Python內(nèi)置函數(shù)

%timeit?sum(A)

5.3 Cython函數(shù)

6. 在.pyx文件中使用Cython

建立名為example.pyx的文件，鍵入如下代碼

在控制臺(tái)使用cythonize命令，將.pyx文件轉(zhuǎn)為.c文件再編譯為C模塊