10分钟带你入门Cython

1. Cython是什么?

Cython是一个编程语言，它通过类似Python的语法来编写C扩展并可以被Python调用.既具备了Python快速开发的特点，又可以让代码运行起来像C一样快，同时还可以方便地调用C library。

2. 如何安装Cython?

跟大多数的Python库不同，Cython需要一个C编译器，在不同的平台上配置方法也不一样。

2.1 配置gcc

windows

安装MingW-w64编译器：

conda install libpython m2w64-toolchain -c msys2

在Python安装路径下找到\Lib\distutils文件夹，创建distutils.cfg写入如下内容：

macOS

安装XCode即可

linux:gcc一般都是配置好的，如果没有就执行这条命令：

sudo apt-get install build-essential

2.2 安装cython库

如果没安装Anaconda： pip install cython

如果安装了Anaconda： conda install cython

3. 在Jupyter Notebook上使用Cython

首先加载Cython扩展，使用魔术命令 %load_ext Cython

接下来运行Cython代码，使用魔术命令 %%cython

4. 试试Cython到底有多快

常规Python函数，运行时间559 ns

Cython def函数，声明一个Python函数，既可以在模块内调用，也可以在模块外调用。模块内运行时间524.2 ns，模块外运行时间512 ns

Cython cpdef函数，声明一个C函数和一个Python wrapper，在模块内被当做C函数调用，在模块外被.py文件当做Python函数调用。模块内运行时间43.7 ns，模块外运行时间81.7 ns

Cython cdef函数，声明一个C函数，不可以在模块外被Python调用。模块内运行时间34.8 ns

4.1 常规Python函数

4.2 Cython def函数

4.3 Cython cpdef函数

4.4 Cython cdef函数

5. 在Cython中使用Python对象

常规Python函数，运行时间549微秒

Python内置函数，运行时间104微秒

Cython函数，运行时间51.6微秒

A = list(range(10000))

5.1 常规Python函数

5.2 Python内置函数

%timeit sum(A)

5.3 Cython函数

6. 在.pyx文件中使用Cython

建立名为example.pyx的文件，键入如下代码

在控制台使用cythonize命令，将.pyx文件转为.c文件再编译为C模块