如何將Python編譯成C語言

更新時(shí)間：2022年01月25日 08:42:41 作者：Xeon_CC?

這篇文章主要介紹了如何將Python編譯成C語言，我們都知道python比c慢，下面小編就來個(gè)大家分享如何將Python編譯成C語言，需要的小伙伴可以參考一下

前言：

文章里用的Python環(huán)境是Anaconda3 2019.7
這里測(cè)試的程序是找出所有1000以內(nèi)的勾股數(shù)。
a∈[1, 1000]，b∈[1, 1000], c∈[1, 1000]

足a² + b² = c² 有多少種解？

如果用普通的python去寫，代碼如下：

創(chuàng)建一個(gè)main.py

# encoding=utf-8
# cython: language_level=3
import time
import pyximport

pyximport.install()
import pyth_triples


def main():
? ? start = time.time()
? ? result = pyth_triples.count_triples(1000)
? ? duration = time.time() - start
? ? print(result, duration * 1000, "ms")


if __name__ == '__main__':
? ? main()

創(chuàng)建pyth_triples.py

# encoding=utf-8
# cython: language_level=3
def count_triples(limit):
? ? result = 0

? ? for a in range(1, limit + 1):
? ? ? ? for b in range(a + 1, limit + 1):
? ? ? ? ? ? for c in range(b + 1, limit + 1):
? ? ? ? ? ? ? ? if c ** 2 > a ** 2 + b ** 2:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break
? ? ? ? ? ? ? ? if c ** 2 == (a ** 2 + b ** 2):
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? result += 1
? ? return result

這時(shí)候還沒有編譯成C去運(yùn)行，只是從pyx文件導(dǎo)入函數(shù)去使用。
執(zhí)行結(jié)束以后，結(jié)果為881，耗時(shí)為57603毫秒，太慢了。

現(xiàn)在開始，我們編譯成C語言去運(yùn)行，看一下效果。
修改pyth_triples.pyx文件，定義的變量都改為cdef int xxx = 0

# encoding=utf-8
# cython: language_level=3
def count_triples(limit):
? ? cdef int result = 0
? ? cdef int a = 0
? ? cdef int b = 0
? ? cdef int c = 0
? ? for a in range(1, limit + 1):
? ? ? ? for b in range(a + 1, limit + 1):
? ? ? ? ? ? for c in range(b + 1, limit + 1):
? ? ? ? ? ? ? ? if c ** 2 > a ** 2 + b ** 2:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break
? ? ? ? ? ? ? ? if c ** 2 == (a ** 2 + b ** 2):
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? result += 1
? ? return result

創(chuàng)建setup.py （這一步其實(shí)可以不做，因?yàn)檫@只是把編譯結(jié)果寫入本地磁盤，給我們展示生成的C語言代碼長什么樣）

# encoding=utf-8
# cython: language_level=3
from distutils.core import setup

from Cython.Build import cythonize

# set PYTHONHOME=D:\Anaconda3
# conda activate
# python setup.py build_ext --inplace
setup(
? ? ext_modules=cythonize("pyth_triples.pyx")
)

依次在pycharm的終端執(zhí)行以下命令：

set PYTHONHOME=D:\Anaconda3
conda activate
python setup.py build_ext --inplace

這將生成.c文件和一些不知道什么文件

執(zhí)行main.py以后，結(jié)果不變，實(shí)行時(shí)間由原來的57603毫秒減少到35毫秒左右，相差1600多倍。

如果用Java去跑這套代碼

Java代碼：

public class TriplesTest {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? long startTime = System.currentTimeMillis();
? ? ? ? System.out.println(count_triples(1000));
? ? ? ? long endTime = System.currentTimeMillis();
? ? ? ? System.out.println("run time:" + (endTime - startTime) + "ms");
? ? }

? ? public static int count_triples(int limit) {
? ? ? ? int result = 0;
? ? ? ? for (int a = 1; a <= limit; a++) {
? ? ? ? ? ? for (int b = a + 1; b <= limit; b++) {
? ? ? ? ? ? ? ? for (int c = b + 1; c <= limit; c++) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (Math.pow(c, 2) > Math.pow(a, 2) + Math.pow(b, 2)) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (Math.pow(c, 2) == Math.pow(a, 2) + Math.pow(b, 2)) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? result += 1;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? return result;
? ? }
}

執(zhí)行時(shí)間是130ms左右。