10 minutes to cython.md

10分钟入门Cython

作者: tushushu
项目地址: https://github.com/tushushu/flying-python

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：
  [build] compiler=mingw32

• 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

%load_ext Cython

%%cython
# 对1~100的自然数进行求和
total = 0
for i in range(1, 101):
    total += i
print(total)

5050

4. 试试Cython到底有多快

• Python函数，运行时间261 ns
• Cython函数，运行时间44.1 ns

运行时间竟然只有原来的五分之一左右，秘诀就在于参数x使用了静态类型int，避免了类型检查的耗时。

4.1 Python函数

def f(x):
    return x ** 2 - x

%timeit f(100)

261 ns ± 8.78 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)

4.2 Cython函数

%%cython
def g(int x):
    return x ** 2 - x

%timeit g(100)

44.1 ns ± 1.09 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000000 loops each)

参考文章

部分内容引用自 - Cython官方文档