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cython编译

发布时间:2022-02-07 13:14:43

① 如何编译c文件中调用 cython

以下总结出几种在python 中调用 C/C++ 代码的方法
--------------------------------------------------------------------
发现做便捷的是使用popen
from os import popen
popen('/home/pengyan/Downloads/VIC/sanxia/vicNl -g /home/pengyan/Downloads/VIC/sanxia/xings_global')
popen('/home/pengyan/Downloads/VIC/sanxia/rout /home/pengyan/Downloads/VIC/sanxia/xings_rout')
?? 目前还不会用python 切换文件目录
可以采用绝对路径,但是好像绝对路径时,计算速度变慢
-------------------------------------------------------------------
使用ctypes 模块调用 C 动态库
从Python2.5 开始, Python 开始提供 ctypes 模块来提供对 C 语言编译的动态库文件的调用。注意, 这里特指C 的动态库 ,用C++ 编译的动态库 ctypes 虽然能够加载,但调用时的函数名已经由于 C++ 的重载特性被加以修改,难以调用。 使用 ctypes 调用 C 动态库的好处在于不用进行额外的开发,可以直接使用编译好的动态库。 ctypes 提供了完整的 C 类型封装,也支持自定义类型,大大减少在调用过程中的工作量。 ctypes 的使用很简单,只需熟悉 python 封装与 C 中的对应关系即可。以下用一个简单的例子来说明:
from ctypes import * #导入ctypes模块
libc = cdll.LoadLibrary("libc.so.6") #加载libc动态库
str = c_char_p(' Hello World! ') #使用char *在ctypes中的对应封装c_char_p,相当于char* str=”Hello World!”
libc.printf(“yell: %s\n”, str ) #调用printf函数
ctypes的功能当然远不止这些,有兴趣的同学可以参考这里 http://docs.python.org/library/ctypes.html
使用Python 的扩展( Extending )机制
ctypes很方便地可以调用 C 的动态库,但是对 C++ 编译的动态库,调用起来很困难。这种情况利用 Python 的 Extending 机制就可以解决。 Python 提供了一套完整的框架来使用 C/C++ 编写扩展库,可以很灵活的开发 C++ 扩展模块。这种方法的缺点是工作量比较大,需要为每一个方法编写接口,这里不做详细介绍,可以参考: http://docs.python.org/extending/extending.html#writing-extensions-in-c
那么有什么办法可以高效的调用C++ 动态库呢,答案是 SWIG 。
使用SWIG 生成扩展模块
上面提到了Python 的扩展机制,缺点是工作量比较大,这里介绍一个工具 SWIG 。 SWIG 是一种简化脚本语言与 C/C++ 接口的开发工具,通过包装和编译 C 语言程序来达到与脚本语言通讯目的的工具。它正是基于 Python 的扩展机制,自动生成接口文件,再编译成可以被 Python 调用的动态库扩展模块。
使用SWIG 生成扩展模块分为以下几步:
将需要调用的代码编译成目标文件(.o) ;
用SWIG 读取编写描述文件 (.i) ,生成接口文件 (.cxx) ;
将接口文件编译为目标文件(.o) ;
将接口文件的目标文件和原代码段的目标文件一起编译成动态库 ;
假设有如下文件
swig_ex.cpp 需要转换成扩展库的原始代码,包含一个int fact(int) 函数
swig_ex.h 原始代码的头文件
swig_ex.i SWIG描述文件
swig_ex.i是一个描述文件,有 SWIG 自己的语法,比较简单,内容如下:

%mole swig_ex
%{
#define SWIG_FILE_WITH_INIT
#include "swig_ex.h"
%}
int fact(int n);
再写一个Makefile 来把这些文件编译成动态库 :

all: swig_ex.o swig_ex_wrap.o _swig_ex.so
swig_ex.o: swig_ex.cpp swig_ex.h #编译源文件
g++ -fPIC -c swig_ex.cpp
swig_ex_wrap.o: swig_ex.i swig_ex.o #根据 SWIG 描述文件 (.i) 生成接口文件 (.cxx) ,再编译之
swig -c++ -python swig_ex.i
g++ -O2 -fPIC -c swig_ex_wrap.cxx -I/home/work/linyi/autoframe/tool/python/include/python2.6/
_swig_ex.so: swig_ex_wrap.o #将目标文件打包成动态库
g++ -shared swig_ex.o swig_ex_wrap.o -o _swig_ex.so
.PHONY: clean
clean:
rm -rf swig_ex_wrap.* swig_ex.py _swig_ex.so
编译好以后会有一个so 和 py 文件,写一个 setup.py 把他们安装到 python 目录就可以和其他模块一样被 python 调用了:

Import swig_ex
swig_ex.fact(10)
参考文档地址:http://www.swig.org/Doc1.3/SWIGDocumentation.html
原始但有效的方法
除了上面这些方法,在Python 中借用 C/C++ 代码最原始有效的方法就是将代码编译成可执行程序,从 Python 里用 Popen 方法来调用获取输出。这种方法简单有效,缺点是不够灵活,有比较大的局限性,不过在很多情况下也已经足够了。

pipe = os.popen('./tool –a %s –b %s' % (“hello”, “world”))
re = pipe.read()
其他方法
以上这些方法基本上已经能满足Python 调用 C/C++ 的需求了,此外还有一些方法,例如使用 Boost.Python ,使用 Pyrex ,这些方法都能提供 Python 与 C/C++ 的交互。
总结
在Python 中引用 C/C++ 模块的方法较多,根据需要从中选择恰当的方法可以减少很多工作量。
在Python 中引用 C/C++ 模块弥补了 Python 脚本测试框架的很多不足,在提高代码复用率的同时,模块的性能也大大提高。

② python怎么使用cython

1. Cython是什么?

它是一个用来快速生成Python扩展模块(extention mole)的工具

语法是Python和c的混血

Cython作为一个Python的编译器,在科学计算方面很流行,用于提高Python的速度,通过OpenMPI库还可以进行吧并行计算。

2. Cython安装(Windows)

我的环境是win7 x64, python27, vs2010

安装的基础是有一个c编译器(这里以vs2010为例)

从http://cython.org下载安装包,解压到一目录,进入该目录,在cmd命令行中执行

python setup.py install

注:执行过程可能遇到问题:Windows下pip安装包报错:Microsoft Visual C++ 9.0 is required Unable to find vcvarsall.bat

解决方案:下载Microsoft Visual C++ Compiler for Python 2.7,点击直接安装即可。

3. 例子

例3.1:入门

创建hello.pyx,内容如下

def say_hello():
print "Hello World!"

创建setup.py,内容如下

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize
setup(name = 'Hello world app',
ext_moles = cythonize("hello.pyx"))

编译Cython代码

step1: 把.pyx文件被Cython便以为.c文件
step2: 把.c文件编译为可导入的使用模块.so(Windows下为.pyd)文件

1
2

python setup.py build
python setup.py install

注:可能出现问题:Unable to find vcvarsall.bat

原因:Python 2.7 会搜索 Visual Studio 2008.如果你电脑上没有这个版本的话就会报错。

如果装的是vs2010,那么在cmd命令行中执行

1

SET VS90COMNTOOLS=%VS100COMNTOOLS%

如果装的是vs2010,那么在cmd命令行中执行

1

SET VS90COMNTOOLS=%VS110COMNTOOLS%

执行

1
2
3

>>> import hello
>>> hello.say_hello()
Hello World!例3.2 通过静态类型提高速度

在Cython中可以通过标记静态类型来提高速度,凡是标记为静态类型的部分都会将动态语言类型变为简单的c代码,从而提速。

但是如果滥用静态类型,会降低可读性,甚至因类型设置不当导致错误类型检查造成速度降低。

例3.2.1 静态类型变量

Python原生态代码

compute.pyx

def f(x):
return x ** 2 - x
def integrate_f(a, b, N):
s = 0
dx = (b - a) / N
for i in range(N):
x += f(a + i * dx)
return s * dx

setup.py

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize
setup(
name = 'Hello world app',
ext_moles = cythonize("compute.pyx"),
)

test.py

import compute
import time
starttime = time.clock()
compute.integrate_f(3.2, 6.9, 1000000)
endtime = time.clock()
print "read: %f s" %(endtime - starttime)

执行

1
2
3

python setup.py build
python setup.py install
python test.py

结果

1

read: 0.332332 s

使用静态变量替换后的代码

compute2.pyx

def f(double x):
return x ** 2 - x
def integrate_f(double a, double b, int N):
cdef int i
cdef double s, dx
s = 0
dx = (b - a) / N
for i in range(N):
s += f(a + i * dx)
return s * d

setup2.py

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize
setup(
name = 'Hello world app',
ext_moles = cythonize("compute2.pyx"),
)

test2.py

import compute2
import time
starttime = time.clock()
compute2.integrate_f(3.2, 6.9, 1000000)
endtime = time.clock()
print "read: %f s" %(endtime - starttime)

执行

1
2
3

python setup.py build
python setup.py install
python test.py

结果

1

read: 0.109200s

结论

该测试用例,使用静态类型速度是不使用静态类型的3倍。

例3.2.2 静态类型函数

把compute2.pyx中的函数变为

cdef double f(double x):
return x ** 2 - x
def integrate_f(double a, double b, int N):
cdef int i
cdef double s, dx
s = 0
dx = (b - a) / N
for i in range(N):
s += f(a + i * dx)
return s * dx

结果

1

read: 0.084859 s

结论:比例子3.2.1速度又快了

例3.3 调用C函数

cdef extern from "math.h":
double sin(double)
double cos(double)

cpdef double Sin(double x):
return sin(x)

cpdef double Cos(double x):
return cos(x)

cpdef: 对于Python可使用的函数使用(为了使得在以后的Python程序中调用Sin,Cos函数,用cpdef,而不用cdef)
cdef: 对于C可使用的函数使用

请注意,上面的代码声明了 math.h 里的函数,提供给 Cython 使用。C编译器在编译时将会看到 math.h 的声明,但 Cython 不会去分析 math.h 和单独的定义。

③ python编译C扩展报错

C和Python接口的地方应该没什么泄露。
关键是你现在是用C,那所有内存分配的地方都有可能泄露呗。 实在不行可以Jython,或者上面提到的Cython

④ 如何编译Python使之成为可执行程序

Python是一个强大的工具,可惜不是每个人的计算机里面都有安装。当您写了一个好用的工具。要如何让那些没有安装Python的人使用你的工具呢?
对于这样一个需要standalone exectuable环境的需求,直到撰写经验为止,只看到两个比较好用且有持续维护的套件。一个是py2exe。另外一个就是本经验要介绍的PyInstaller。
1
PyInstaller安装

2

最新版本:PyInstaller 2.0
3

直接“解压缩”之后即可使用,解压到您想让他在的路径即可
END

PyInstaller配置

1
事先写好py程序
2

在命令行执行:python Makespec.py --console --onefile NotePad\notepad.py
报错:Configfile is missing or unreadable. Please run Configure.py before building
3

在命令行执行:Configure.py
报错:Python 2.6+ on Windows support needs pywin32,Please install http://sourceforge.net/projects/pywin32/
4

安装最新版本的 pywin32-217.win32-py2.7.exe
END

PyInstaller使用

命令行中运行
目录切换到PyInstaller的安装目录“E:\pyinstaller-1.5\pyinstaller-1.

在PyInstaller的安装目录下新建一个文件夹(比如NotePad), 然后将要转换的py脚本放到文件夹里(notepad.py)
E:\pyinstaller-1.5\pyinstaller-1.5>python Makespec.py --console --onefile NotePad\notepad.py

E:\pyinstaller-1.5\pyinstaller-1.5>python Build.py NotePad\notepad.spec

验证exeE:\pyinstaller-1.5\pyinstaller-1.5>

E:\pyinstaller-1.5\pyinstaller-1.5\NotePad\dist\notepad.exe 0 0 100(成功)

查看生成的文件,生成的中间文件spec
查看生成的文件,生成的最终文件exe

END

注意事项

在转换之前要确保py程序可以正常通过
如果转换过程中出现什么错误,用搜索引擎搜索解决一下

⑤ 如何使用cython编译扩展

先是安装Cython。由于我只有Windows,所以就只介绍这个平台。
英文的说明可以看《InstallingOnWindows》,共有2步:
一、安装MinGW。现在SF已不提供完整安装版了,只能下载在线安装版。由于Cython也支持C++,所以我也勾选了g++编译器。
装好后把MinGW目录/bin加入PATH环境变量,并保证gcc --version可以正确执行。
接着去Python目录\Lib\distutils下添加一个distutils.cfg文件,内容如下:
[build]
compiler = mingw32
实际上这最后一步也可不做,但每次编译都需要加一个-c参数来指定编译器。
二、安装Cython。
我是直接下载exe版本的,直接运行即可。Python 2.4可能还要做些额外处理,我没有这个版本,没法测试。

接着就可以来测试了,先来写个hello world。
hw.py:
def hi():
print "Hello World"
setup.py:
from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension
from Cython.Distutils import build_ext

setup(
cmdclass = {'build_ext': build_ext},
ext_moles = [Extension("hw", ["hw.py"])]
)
然后运行这段代码进行编译:
setup.py build_ext --inplace
这就生成了很多文件,其中hw.pyd就是生成的C扩展了。
接着测试一下:
>>> from hw import hi
>>> hi()
Hello World
然后来测试下性能:
csigma.py和pysigma.py:
def sigma(n):
a = 0
for i in xrange(n):
a += i
return a
测试脚本:
from timeit import Timer

print Timer('sigma(10000)','from csigma import sigma').timeit(10000)
print Timer('sigma(10000)','from pysigma import sigma').timeit(10000)

⑥ cython编译为可执行文件,目标机器上不用安装Python环境就可以执行

本来就是脚本语言,要做窗口程序的话用C#,VB,再不用易语言也可以
python,lua之类的这方面都有各种弊端
再看看别人怎么说的。

⑦ 怎样查看cython是否安装成功

使用Cython实现混编
1 载Cython用Python setup.py install进行安装
2 实例

① 创建helloworld目录创建helloworld.pyx,内容:cdef extern from"stdio.h": extern int printf(const char *format, ...) def SayHello(): printf("hello,world\n")
② 编译便利用pythonDistutils
helloworld目录创建Setup.py,内容:from distutils.core import setupfrom distutils.extension import Extensionfrom Cython.Build import cythonize setup( name = 'helloworld', ext_moles=cythonize([ Extension("helloworld", ["helloworld.pyx"]), ]),) 编译:python Setup.py build安装:python Setup.py install安装build/lib.???目录helloworld.pyd拷贝Lib/site-packages注: 我希望测试并希望安装build/lib.???目录helloworld.pyd拷贝前目录 或者importhelloworld前执行脚本:import sys;sys.path.append(pathof helloworld.pyd) ③ 测试:>>>import helloworld >>>helloworld.SayHello() hello,world

⑧ 目前cpython调用C/C++的主流手段是cython么

还可以使用Cython来实现混编
1 下载Cython,用Python setup.py install进行安装
2 一个实例

① 创建helloworld目录创建helloworld.pyx,内容如下:cdef extern from"stdio.h": extern int printf(const char *format, ...) def SayHello(): printf("hello,world\n")
② 编译,最方便的是利用python的Distutils了,
helloworld目录下创建Setup.py,内容如下:from distutils.core import setupfrom distutils.extension import Extensionfrom Cython.Build import cythonize setup( name = 'helloworld', ext_moles=cythonize([ Extension("helloworld", ["helloworld.pyx"]), ]),) 编译:python Setup.py build安装:python Setup.py install安装后,会将在build/lib.???目录下生成的helloworld.pyd拷贝到Lib/site-packages注: 有时我们只是希望测试一下,并不希望安装,这时可以把build/lib.???目录下的helloworld.pyd拷贝到当前目录 或者在importhelloworld前执行脚本:import sys;sys.path.append(pathof helloworld.pyd) ③ 测试:>>>import helloworld >>>helloworld.SayHello() hello,world

⑨ IronPython 将python源码编译成dll,用python调用报错ImportError: dynamic mole does not define...

如果你要制作一个python mole名为myjz,那么就必须定义一个mole入口函数:initmyjz()

⑩ 如何通过cython调用objective-c的类,交叉编译到IOS上

可以放到项目文件里编译,就可以防止交叉编译, 另外include主要需要结构上的管理,也就是通过技术管理的方法进行规避。 如果多人开发团队任意include, 你通过编译时的技术手段很难管理好
用pthread实现跨平台。 用cocoa的NSTread或是GCD是无法跨平台的。 你也许会oc的多线程,但在跨平台开发的时候果断摒弃掉吧。
在我开始使用OpenAphid-Engine的时候,已经有几种类似的iOS/Android 项目.这些商业项目或者开源项目使用JavaScript实现代码特性。比如,Titanium 和PhoneGap 允许开发者使用JavaScript开发本地 iOS/Android apps;ngCore 更是可以使用纯正的JavaScript构建跨平台的游戏。JavaScript已经成为了编程语言中的佼佼者,也因为更容易学习吸引了众多开发者参与到这一领域。

怎样在IOS/Android上使用JavaScript

主要有两种方法。一种是使用系统的浏览器组件(IOS中的UIWebView和Android中的WebView),另一方法就是使用整合好的JavaScript引擎。
使用系统的浏览器组件比较容易实现但是更复杂,效率也低。 WebView提供了 addJavascriptInterface 把Java classes注入到JavaScript文本的方法。但是它只支持最原始的几种数据类型,因此也局限了API设计。并且在Android 2.3模拟器上不稳定,在真机上也会遇到 issue #12987的问题。在IOS上更糟 UIWebView没有公共的APIs支持JavaScript到Objective-C的交互(你必须使用似有的APIs才能达到与addJavascriptInterface相同的功能)。

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