用Cython加快Python代码，速率溜到飞起

先容

假如你曾用Python编写代码，那么你也许花了更多的时刻守候某些代码块的执行，而不是你想要的。固然有一些要领可以使您的代码更有用，但它很也许如故比C代码慢。这首要归结为Python是一种动态编程说话，并将很多对象移动到C说话编译时代处理赏罚的运行时。

不外，假如你像我一样喜好用Python编写代码而且仍想加快你代码，你可以思量行使Cython。固然Cython自己是一种独立的编程说话，但很轻易将其整合到譬喻Jupyter条记本事变流程。在执行时，Cython将您的Python代码转换为C，凡是会明显加速它的速率。

安装Cython

为了可以或许行使Cython，您将必要一个C编译器。因此，安装进程会因您当前的操纵体系而异。对付Linux，凡是存在GNU C编译器(gncc)。对付Mac OS，您可以下载Xcode以获取gncc。假如您应该行使Windows，则安装进程会轻微伟大一些。

一旦你有了你的C编译器，你必要在终端中运行的只有：

pip install Cython 

怎样行使Cython

演示Cython成果的最简朴要领是通过Jupyter条记本。要在我们的条记本中行使Cython，我们将行使IPython把戏呼吁。 Magic呼吁以百分号开头，并提供一些可以加强事变流程的附加成果。凡是，有两种范例的把戏呼吁：

1. 线条邪术由单个'%'暗示，而且仅在一行输入上操纵
2. 单位格把戏用两个'%'暗示，并在多行输入上操纵。

让我们开始吧：

起首，为了可以或许行使Cython，我们必需运行：

％load_ext Cython 

此刻，每当我们想在代码单位中运行Cython时，我们必需起首将以下magic呼吁放入单位格中：

%%cython 

一旦你完成了，你就可以开始在Cython中开始编码了。

Cython的速率有多快?

与通例Python代码对比，Cython的速率有多快取决于代码自己。譬喻，假如您运行具有很多变量的计较劲很大的轮回，Cython将大大优于通例Python代码。递归函数也会使Cython比Python快得多。

让我们用Fibonacci序列来证明这一点。简朴地说，这个算法通过将前两个数字相加来找到下一个数字。以下是Python中的内容：

def fibonacci(n): 
 if n < 0: 
 print("1st fibonacci number = 0") 
 elif n == 1: 
 return  
 elif n == 2: 
 return 1 
 else: 
 return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2) 

让Python事变：

如您所见，在序列中找到第39个数字必要13.3秒来计较。此处的挂起时刻是指从挪用该函数开始到竣事所用的总时刻。

让我们在Cython中界说沟通的函数。

这里产生了什么?正如您所看到的，我们正在行使一些单位格把戏，应承我们在此单位格中行使Cython。我将很快表明'-a'选项的浸染。然后，我们根基上回收与上面沟通的代码，除了此刻我们可以或许行使静态范例声明并将n界说为整数范例这一究竟。

正如您所看到的，通过在magic呼吁之后添加'-a'，我们收到了注释，向我们展示了代码中有几多Python交互。这里的方针是挣脱全部的黄线，让他们有一个白色的配景。在这种环境下，将不会有Python交互，全部代码都将在C中运行。您还可以单击每行旁边的“+”标记以查察Python代码的C转换。

这段代码多快了几多?我们来看看：

在这种环境下，Cython比Python快约6.75倍。这清晰地展示了操作Cython节减时刻的手段，它提供了比通例Python代码最大的改造。

其他选项

假如您已经知道C、Cython还应承会见C代码，Cython的制造商尚未添加即用型声明。譬喻，行使以下代码，您可觉得C函数天生Python包装器，并将其添加到模块dict中。

%%cython 
cdef extern from "math.h": 
 cpdef double sin(double x) 

Cython证明白很多其他成果，譬喻并行性，这些成果在其文档中描写很是简捷。

结论

假如您偶然碰着不得不守候太长时刻才气执行Python代码的题目，Cython提供了一种很是整齐且高效的要领来加快您的代码。最重要的是，它提供了很多进一步优化您的相助的成果。

（编辑：湖南网）

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