问题 cython中def,cdef和cpdef的定义


我想知道它们之间的区别 defcdef 和 cpdef 当我宣布一个函数。 def和其他人之间的区别或多或少都很明显。 而且我也看到有时它在声明中添加了返回类型(cdef void/double/int... name)有时不是。

我也想知道如何在cython中声明一个字符串变量,因为我不知道它,我把它声明为对象。


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2018-02-06 09:01


起源



答案:


def 在Python中声明一个函数。由于Cython基于C运行时,它允许您使用 cdef 和 cpdef

cdef 在C语言层声明函数。如您所知(或不是?)在C语言中,您必须为每个函数定义返回值的类型。函数有时返回 void,这是公正的 return 在Python中。

Python是一种面向对象的语言。因此,您还可以在C ++语言层中定义类方法,并在子类中重写此方法:

cdef class A:
    cdef foo(self):
        print "A"

cdef class B(A)
    cdef foo(self, x=None)
        print "B", x

cdef class C(B):
    cpdef foo(self, x=True, int k=3)
        print "C", x, k

总结,为什么我们需要使用 defcdef 和 cpdef?因为如果你使用Cython,你的Python代码将在编译之前转换为C代码。因此,通过这些操作,您可以控制生成的C代码列表。

有关更多信息,我建议您阅读官方文档: http://docs.cython.org/src/reference/language_basics.html


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2018-02-06 09:23





关键区别在于可以从以下位置调用函数: def 函数可以从Python和Cython调用 cdef 函数可以从Cython和C调用。

两种类型的函数都可以使用任何类型和非类型参数的混合声明,并且在两种情况下,内部都由Cython编译为C(并且编译的代码应该非常非常相似):

# A Cython class for illustrative purposes
cdef class C:
   pass

def f(int arg1, C arg2, arg3):
    # takes an integer, a "C" and an untyped generic python object
    pass

cdef g(int arg1, C arg2, arg3):
    pass

在上面的例子中, f 将在Python中可见(一旦它导入了Cython模块)和 g 将不会也不能从Python调用。 g 将转换为C签名:

PyObject* some_name(int, struct __pyx_obj_11name_of_module_C *, PyObject*)

(哪里 struct __pyx_obj_11name_of_module_C * 只是我们班的C结构 C 被翻译成)。这允许它作为函数指针传递给C函数。相反 f 不能(轻松)从C调用

限制 cdef 功能:

cdef 函数不能在其他函数中定义 - 这是因为无法在C函数指针中存储任何捕获的变量。例如。以下代码是非法的:

# WON'T WORK!
def g(a):
   cdef (int b):
      return a+b

cdef 功能不能采取 *args 和 **kwargs 类型参数。这是因为它们不能轻易地转换为C签名。

的优点 cdef 功能

cdef 函数可以采用任何类型的参数,包括那些没有Python等价的参数(例如指针)。 def 函数不能有这些,因为它们必须可以从Python调用。

cdef 函数也可以指定一个返回类型(如果没有指定,那么它们返回一个Python对象, PyObject* 在C)。 def 函数总是返回一个Python对象,因此不能指定返回类型:

cdef int h(int* a):
    # specify a return type and take a non-Python compatible argument
    return a[0]

cdef 功能比呼叫更快 def函数因为它们转换为简单的C函数调用。

cpdef 功能

cpdef 函数导致Cython生成一个 cdef 函数(允许从Cython快速调用函数)和a def function(允许你从Python调用它)。整体而言 def 功能只是调用 cdef 功能。在允许的参数类型方面, cpdef 函数具有两者的所有限制 cdef 和 def 功能。

什么时候用 cdef 功能

一旦调用了函数,代码里面的速度没有差别 cdef 和a def 功能运行于。因此,只能使用一个 cdef 功能如果:

  • 您需要传入或传出非Python类型,或者
  • 您需要将其作为函数指针传递给C,或者
  • 你经常调用它(所以加速函数调用很重要),你不需要从Python调用它。

用一个 cpdef 经常调用它时的函数(所以加速函数调用很重要),但你需要从Python调用它。


9
2018-02-01 09:59



我在这里解释并重复使用你的答案: stackoverflow.com/questions/49172528/... 你也许可以仔细检查一下吗? - PDiracDelta
@PDiracDelta我确实看到了。它看起来像一个有用的问题/答案组合(在我看来很多人使用 cdef 因为他们认为没有真正原因它会自动更快,因此最好有一个简单的摘要)。我看不到任何我不同意的东西 - DavidW


答案:


def 在Python中声明一个函数。由于Cython基于C运行时,它允许您使用 cdef 和 cpdef

cdef 在C语言层声明函数。如您所知(或不是?)在C语言中,您必须为每个函数定义返回值的类型。函数有时返回 void,这是公正的 return 在Python中。

Python是一种面向对象的语言。因此,您还可以在C ++语言层中定义类方法,并在子类中重写此方法:

cdef class A:
    cdef foo(self):
        print "A"

cdef class B(A)
    cdef foo(self, x=None)
        print "B", x

cdef class C(B):
    cpdef foo(self, x=True, int k=3)
        print "C", x, k

总结,为什么我们需要使用 defcdef 和 cpdef?因为如果你使用Cython,你的Python代码将在编译之前转换为C代码。因此,通过这些操作,您可以控制生成的C代码列表。

有关更多信息,我建议您阅读官方文档: http://docs.cython.org/src/reference/language_basics.html


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2018-02-06 09:23





关键区别在于可以从以下位置调用函数: def 函数可以从Python和Cython调用 cdef 函数可以从Cython和C调用。

两种类型的函数都可以使用任何类型和非类型参数的混合声明,并且在两种情况下,内部都由Cython编译为C(并且编译的代码应该非常非常相似):

# A Cython class for illustrative purposes
cdef class C:
   pass

def f(int arg1, C arg2, arg3):
    # takes an integer, a "C" and an untyped generic python object
    pass

cdef g(int arg1, C arg2, arg3):
    pass

在上面的例子中, f 将在Python中可见(一旦它导入了Cython模块)和 g 将不会也不能从Python调用。 g 将转换为C签名:

PyObject* some_name(int, struct __pyx_obj_11name_of_module_C *, PyObject*)

(哪里 struct __pyx_obj_11name_of_module_C * 只是我们班的C结构 C 被翻译成)。这允许它作为函数指针传递给C函数。相反 f 不能(轻松)从C调用

限制 cdef 功能:

cdef 函数不能在其他函数中定义 - 这是因为无法在C函数指针中存储任何捕获的变量。例如。以下代码是非法的:

# WON'T WORK!
def g(a):
   cdef (int b):
      return a+b

cdef 功能不能采取 *args 和 **kwargs 类型参数。这是因为它们不能轻易地转换为C签名。

的优点 cdef 功能

cdef 函数可以采用任何类型的参数,包括那些没有Python等价的参数(例如指针)。 def 函数不能有这些,因为它们必须可以从Python调用。

cdef 函数也可以指定一个返回类型(如果没有指定,那么它们返回一个Python对象, PyObject* 在C)。 def 函数总是返回一个Python对象,因此不能指定返回类型:

cdef int h(int* a):
    # specify a return type and take a non-Python compatible argument
    return a[0]

cdef 功能比呼叫更快 def函数因为它们转换为简单的C函数调用。

cpdef 功能

cpdef 函数导致Cython生成一个 cdef 函数(允许从Cython快速调用函数)和a def function(允许你从Python调用它)。整体而言 def 功能只是调用 cdef 功能。在允许的参数类型方面, cpdef 函数具有两者的所有限制 cdef 和 def 功能。

什么时候用 cdef 功能

一旦调用了函数,代码里面的速度没有差别 cdef 和a def 功能运行于。因此,只能使用一个 cdef 功能如果:

  • 您需要传入或传出非Python类型,或者
  • 您需要将其作为函数指针传递给C,或者
  • 你经常调用它(所以加速函数调用很重要),你不需要从Python调用它。

用一个 cpdef 经常调用它时的函数(所以加速函数调用很重要),但你需要从Python调用它。


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2018-02-01 09:59



我在这里解释并重复使用你的答案: stackoverflow.com/questions/49172528/... 你也许可以仔细检查一下吗? - PDiracDelta
@PDiracDelta我确实看到了。它看起来像一个有用的问题/答案组合(在我看来很多人使用 cdef 因为他们认为没有真正原因它会自动更快,因此最好有一个简单的摘要)。我看不到任何我不同意的东西 - DavidW