Cython系列教程:五.练习题:求素数

1 Cyhton的编译方法

首先我们创建一个helloworld.pyx:

# pyx 文件
print('Hello World')

接下来看一下两种编译C的方式
1) setuptools的方式

from setuptools import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(
    ext_modules = cythonize("helloworld.pyx")
)

然后执行命令:python setup.py build_ext --inplace,然后就可以在py文件中按照常规模块的导入方式进行导入了。
2)pyximport 的方式

>>> import pyximport   # 导入pyximport
>>> pyximport.install()  # 初始化
>>> import helloworld    #导入我们要的模块 
Hello World

pyximport还支持导入常规的python模块,它的编译过程是在执行过程中进行的,所以运行到import helloworld这一行的时候会比较 慢,因为需要先编译。需要注意的是,当遇到Cython编译不了的情况,默认是按照python正常导入模块的方式进行导入的,也就是说,pyximport并不发挥作用。

2 看一个求素数的案例

首先,在Cython中我们用C定义一个求素数的函数primes:

# 文件:primes_c.pyx
# 用C的方式写求素数函数
def primes(int nb_primes):
    cdef int n, i, len_p
    cdef int p[1000]
    if nb_primes > 1000:
        nb_primes = 1000

    len_p = 0  # The current number of elements in p.
    n = 2
    while len_p < nb_primes:
        # Is n prime?
        for i in p[:len_p]:
            if n % i == 0:
                break

        # If no break occurred in the loop, we have a prime.
        else:
            p[len_p] = n
            len_p += 1
        n += 1

    # 将函数返回值变成python中的list
    result_as_list  = [prime for prime in p[:len_p]]
    return result_as_list

然后,我们用C++写一个同样的函数

# distutils: language=c++
# 需要指定编译语言为c++,否则会按照c来编译
# 文件:primes_cpp.pyx

from libcpp.vector cimport vector # 导入C++中的Vector

def primes(unsigned int nb_primes):
    cdef int n, i
    cdef vector[int] p 
    p.reserve(nb_primes) # 设置容器容量为nb_primes

    n = 2
    while p.size() < nb_primes:
        for i in p:
            if n % i == 0:
                break
        
        else:   # 如果n没有被现有素数整除,说明n是素数
            p.push_back(n) # 将素数加入到p中
        n += 1
    
    return p # Vector可以和list进行直接导出

可见,C++中的vector和python中list是非常类似的,因此,返回list的时候,可以直接返回p这个vector,但是在c的实现中,我们必须进行一次类型转换。
(注意python中的for...else...用法)
** 注**:C++版本的Cython文件是不可以用pyximport方式进行动态编译的。
写一个编译文件:

from setuptools import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(
    ext_modules=cythonize(['primes_cpp.pyx',
                            'primes_c.pyx'],
                          annotate=True # 生成 html格式的编译结果注释
                          )    
)

然后可以看一下两种实现的效率:
python -m timeit -s "from primes_c import primes" "primes(1000)"
python -m timeit -s "from primes_cpp import primes" "primes(1000)"
我发现C比C++还是要快,毕竟C++这里用的是vector这种动态数组。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,084评论 6 503
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,623评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,450评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,322评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,370评论 6 390
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,274评论 1 300
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,126评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,980评论 0 275
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,414评论 1 313
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,599评论 3 334
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,773评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,470评论 5 344
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,080评论 3 327
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,713评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,852评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,865评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,689评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容