Cython 事始め

概要

• Cython の簡単な使い方

Cython とは

• Python の記法ベースで書ける。
• コンパイラががんばって Cython コードを C/C++ コードに翻訳してくれるので、(Python と比べて) 実行が速い！！
• 位置的には Python と C/C++ の中間のイメージ。
  • Python と C/C++ のコードをつなぐためにも利用できる。

インストール

• C コンパイラが必要。Linux だったら普通は既に入っている。入ってないならインストールする。
• Cython 自体もインストールする必要あり。
  • pip or easy_install で入れることができる。

$ pip install cython

Cython コードのビルド

• 必要なファイル
  • .pyx ファイル : Python っぽい、Cython の形式で書かれる。
  • setup.py : .pyx ファイルをビルドするために必要なファイル。
• 生成されるファイル
  • .c ファイル : .pyx を Cython が変換して作成される。
  • .so ファイル : .c ファイルを C コンパイラでコンパイルして作成される。Python から直接 import 出来る。

• ビルド手順
  • 1) .pyx を Cython で .c ファイルに変換する。
  • 2) .c ファイルを C コンパイラでコンパイル。

例

• [1] .pyx ファイルを作成。
  • 簡単な足し算、と入力値の表示。
    • global を使用してみる。問題なく使える？？
    • 型定義すると速くなるとのこと。今回はそのままの形で記述。

#! -*- coding: utf-8 -*-

c = 0
def add( a, b ) :
    global c
    c = a + b
    return c

def printResult() :
    print c

• [2] setup.py を作成
  • Cython のドキュメントに合ったものをほぼ丸写し。

#! -*- coding: utf-8 -*-

from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension
from Cython.Distutils import build_ext

ext_modules = [
    Extension( "calculate", ["calculate.pyx"] ),
]

setup(
    name = "Sample calculate app",
    cmdclass = { "build_ext" : build_ext },
    ext_modules = ext_modules,
)

• [2] コンパイル
  • 下記コマンドで、上記 1) と 2) が両方通るみたい。
    • 下記コマンドでエラー発生しなければ、OK。

$ python setup.py build_ext --inplace

• [3] 確認
  • 同ディレクトリ内で Python を起動し、読み込めることを確認。
    • global に設定した c も問題なく使えた！！

$ python
>>> import calculate
>>> calculate.add( 2, 3 )
5
>>> calculate.printResult()
5
>>> calculate.add( 5, 10 )
15
>>> calculate.printResult()
15

参照

• Cython ドキュメント