Cython之翻译小文一篇

为了响应赖神提倡的拜cython教,找了一份Pdf,翻译之.

此为初稿,所有的译注都用中括号加数字的方式,以便不影响阅读.

这篇”fast code with cython”的原档在这里,不满偶翻译的人,可以看看.

———-下面的猥琐的翻译文——————–

用cython写高效代码

 

作者:Robert Bradshaw 华盛顿大学   译者:小路

cython是什么?

Cython 可视作更多特性,优化过的Pyrex克隆版.开发目的主要来自Sage[1]的需求.

 

Pyrex是什么?

Pyrex可以让你写混合python和c类型的代码,如你想要的任何方式,并且可以把它编译成Python的C扩展.
—-Greg Ewing(作者)

 

Cython是什么?

• 可让C编译器 编译伪python代码
• 静态的类型声明对语言[2]进行扩展
  • 可能极大提高速度
  • 集成外部的库[3]
• 拥有python内存管理与python对象与C数据类型自动化相互转换的双重优点

 

为什么使用cython?

• 只优化你所需要的(部分)
  • 最多的时间耗费在极少的代码上
• 容易集成
  • 一般开发者即可编写[4]
  • 可拼凑片段代码[5]
• 专注于算法
  • ……而不是刻板印象中讨厌的,乏味的,容易出错的代码[6]
  • 可使用来自Sage或其他地方的一切
• 易于阅读
  • 一致性

 

cython 可以加快我的 Pari/Magma/纯Python代码,以便完全列举出实数域 by a factor 20-100.
这样巨大的计算量—-总共大约需要几个CPU months,切分到分布式计算环境—–速度的提升是决定要素,
使我把看起来不可能的项目变成可能.

——-John Voight

 

在Sage中使用Cython

• 命令行
  • 加载或附加.spyx扩展到sage脚本
• 在sage代码中
  • 创建.pyx扩展文件并加入到setup.py
  • 也可以是.pxd文件和pxi文件[7]
• 在notebook中[8]
  • 直接或者交互的使用%cython块.

   

 

 

实例部分

 

cython vs python

 

定理
python是对开发者来说,易用的语言.

 

事实
python比较慢.

 

python慢的原因是:

• 它是解释器
  • cython是编译性的
• 查找字典
  • cython有cdef attributes[9]
• 及其复杂的调用约定
  • cython有cdef functions
• 以对象为基础
  • cython有cdef types

   

快速循环

用 for … from 代替 range()

性能测试

以上提升一百倍的速度

 

 

魔幻关键字cdef

 

关键字cdef可用作:

• 局部变量声明
• 函数声明
• 类
  • cdef methods

  

  • cdef attitudes

  

cdef关键字也可以通过接口使用外部库.

 

cdef的缺陷

cdef不完全具备python的访问性.

• cdef public attributes
• cpdef functions

但有时你想使用private(不行)[10]

 

常见隐患

• 过多的python



• 不必要的转换



• 无类型的对象



 

 

 

 

 

 

[1].Sage是一个开源的数学软件,cython文档有一章专门介绍如何跟numpy包(python的数学库)配合

[2].静态的类型声明指用cdef可声明C语言类型,如int,float等,也可以声明python对象(如:cdef Class1 obj).此处语言指python语言.

[3].比如cython可及其方便的使用C语言的库

[4].这里是说,不需要高级技术人员,一般的python开发者即可开发.

[5].可以一小段就写成一个扩展,毫不费劲.隐含意思是,随时即可优化.

[6].指C写的扩展.

[7].pxd是新式用法,pxi是老式用法,pxd相当于c语言中的.h文件,而.pyx文件相当于.c文件.

[8].指sage notebook

[9].cdef属性,不翻译更便于理解.

[10].可编译通过,但会抛出异常.