Cython(2)--编译和运行

本文主要是介绍Cython(2)--编译和运行，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

和c、c++一样，Cython代码运行前也是需要编译的；
Cython是python的超集，所以python编译器是不能直接import和运行Cython的；
这个编译步骤可以是显式的，也可以是隐式的，即可以自动运行，不需要用户参与(让Cython感觉很像Python)，也可以由终端用户在需要更多控制时临时运行，两种都有它的作用；
自动编译Cython的一个很好的特性是，它使使用Cython感觉像是在使用纯Python工作；
几种操作（但是没必要知道所有的编译方法，所有按需学习）：
- Cython代码可以从IPython解释器编译并交互式地运行。
- 可以在导入时自动编译。
- 它可以通过Python的distutils等构建工具单独编译。
- 它可以集成到标准构建系统中，如make、CMake或SCons。

1 Cython编译流程（pipeline）

该管道的工作是将Cython代码转换为Python扩展模块（extension module），Python解释器可以导入并使用该模块。

该管道包括两个阶段：

第一阶段由cython编译器处理，它将cython源代码转换为优化的、与平台无关的C或c++。
第二阶段使用标准的C或c++编译器将生成的C或c++源代码编译成共享库（shared library）。生成的共享库是平台相关的。共享库在unix系统上是.so后缀。

我们将这个编译后的模块称为扩展模块（extension module），它可以像用纯Python编写一样导入和使用。

cython编译器是一个源代码到源代码的编译器，生成代码经过了高度优化。由Cython生成的C代码比典型的手工编写的C代码要快。所以我们可以看到生成的c文件里面的代码我们都是看不太懂的，而且很长很复杂。Cython生成的C代码也具有高度可移植性，可以同时支持所有常见的C编译器和许多Python版本。

编译的时候确保两个工具安装了：

c或c++编译器； gcc
cython编译器。anaconda自带或 pip install cython -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/安装。

安装cython

anaconda自带；
pip install cython -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/安装。

2 编译方式1 Using distutils with cythonize（标准方式）

distutils包是用于构建、打包和分发Python项目的，python再带。

2.1 一个pyx文件内

步骤：

cythonize将Cython编译成c/c++语言；
然后，distutils（distributing utils）将c/c++语言编译成可以执行代码os,即扩展模块。

代码：

# setup.py
# cythonize在.pyx源文件上调用cython编译器，setup将生成的C或c++代码编译成Python扩展模块。
from distutils.core import setup, Extension
from Cython.Build import cythonize# setup(ext_modules=cythonize('fib.pyx')) #这样写的话其实没有显示知道编译以后扩展包的名字
setup(ext_modules = cythonize(Extension(name='warp_fib', sources=["fib.pyx"])) #指定扩展包名

然后命令行执行编译即可：

// build_ext参数是一个命令，指示distutils构建扩展对象或cythonize调用创建的对象。可选的——inplace标志指示distutils将每个扩展模块放在其各自的Cython.pyx源文件旁边。
$ python setup.py build_ext --inplace

编译生成的文件

在这里插入图片描述
这里面 .c .o .so这几个文件都是编译生成的文件。

2.2 包含c语言文件和pyx文件

from distutils.core import setup, Extension from Cython.Build import cythonize# First create an Extension object with the appropriate name and sources. 
ext = Extension(name="wrap_fib", sources=["cfib.c", "wrap_fib.pyx"])# Use cythonize on the extension object. 
setup(ext_modules=cythonize(ext))

2.3 包含预先编译好的动态库

from distutils.core import setup, Extension 
from Cython.Build import cythonizeext = Extension(name="wrap_fib", sources=["wrap_fib.pyx"], library_dirs=["/path/to/libfib.so"], libraries=["fib"])setup(ext_modules=cythonize(ext))