提速72倍,在Python里面调用Golang函数

简介: 提速72倍,在Python里面调用Golang函数

摄影:产品经理上海味道不错的川菜

我们知道,在涉及到大量 CPU 计算的时候,Python 的运行效率可能不如其他语言。在之前的一篇文章:一日一技:立竿见影地把你的 Python 代码提速7倍中,我们讲到了如何通过把 Python 代码编译成 C 语言代码来提高代码的运行速度。今天,我们不用 C 语言,而用 Go 语言。并且,我们这次不是做转换,而是直接用 Python 调用 Go 语言写的代码。

今天的文章内容需要使用 Linux 和 macOS 系统实现。或者你也可以使用 Windows 10自带的 WSL2 Linux子系统。

今天我们的测试代码还是递归版本的斐波那契数列计算函数,由于递归版本涉及到大量重复计算,所以运行速度极慢。用 Python 计算第40项,耗时36.6秒,如下图所示:

如果直接使用 Golang 来写相同的算法,速度会远远快于 Python——同样是计算第40项,只需要0.5秒,如下图所示:

那么,我们能不能使用 Golang 写一个计算斐波那契数列的递归函数,但是使用 Python 来调用这个函数呢?

实际上是可以的,我们只需要把 Golang 写的程序编译为.so文件就可以在 Python 里面调用了。

首先修改一下我们的 Golang 代码,把计算斐波拉契数列的函数fib的首字母改成大写。在 Golang 中,只有首字母大写的函数,才能被package外面的代码调用。

修改以后的代码如下:

package main
import (    "C")
//export Fibfunc Fib(n int) int {    if n == 1 || n == 2{        return 1    } else {        return Fib(n - 1) + Fib(n - 2)    }}
func main() {}

需要注意的是,这里的注释//export Fib不能省略,因为在编译成.so文件的时候,编译器会寻找这个注释。同时,为了能正常编译,我们也必须导入C这个包。

把代码保存为fib.go,然后我们使用如下命令进行编译:


go build -buildmode=c-shared -o _fib.so fib.go

这条命令指定了编译模式为c-shared,编译完成以后,当前文件夹下面会生成一个_fib.so文件。这就是我们需要用 Python 载入的文件了。

下面,我们创建一个 Python 文件load.py,代码如下:


import ctypesimport time
so = ctypes.cdll.LoadLibrary('./_fib.so')fib = so.Fib
start = time.time()result = fib(40)end = time.time()print(f'斐波那契数列第40项:{result},耗时:{end - start}')

在这段代码里面,通过 Python 自带的ctypes模块,加载_fib.so文件,然后提取出里面的Fib函数。这个函数就是用递归方式计算斐波那契数列的函数了。同样是计算第40项,我们来看看耗时:

只需要0.5秒。耗时只有纯 Python 版本的 三十六分之一,也就是说,通过 Python 调用 Golang 的函数,速度是纯 Python 版本的72倍。

但需要注意的是,由于Golang 是静态强类型语言,定义函数的时候需要声明变量类型。如果你要导出的函数是字符串,那么变量类型需要改为*C.char而不是简单的string。这里涉及到 C 语言中的变量类型与 Golang 中变量类型的映射关系,可以参阅:cgo[1]。本文的例子中,由于整型比较特殊,直接使用int就可以了。但其他的类型可能并没有这么简单。

目录
相关文章
|
15天前
|
存储 JavaScript Java
(Python基础)新时代语言!一起学习Python吧!(四):dict字典和set类型;切片类型、列表生成式;map和reduce迭代器;filter过滤函数、sorted排序函数;lambda函数
dict字典 Python内置了字典:dict的支持,dict全称dictionary,在其他语言中也称为map,使用键-值(key-value)存储,具有极快的查找速度。 我们可以通过声明JS对象一样的方式声明dict
71 1
|
15天前
|
算法 Java Docker
(Python基础)新时代语言!一起学习Python吧!(三):IF条件判断和match匹配;Python中的循环:for...in、while循环;循环操作关键字;Python函数使用方法
IF 条件判断 使用if语句,对条件进行判断 true则执行代码块缩进语句 false则不执行代码块缩进语句,如果有else 或 elif 则进入相应的规则中执行
104 1
|
15天前
|
Java 数据处理 索引
(numpy)Python做数据处理必备框架!(二):ndarray切片的使用与运算;常见的ndarray函数:平方根、正余弦、自然对数、指数、幂等运算;统计函数:方差、均值、极差;比较函数...
ndarray切片 索引从0开始 索引/切片类型 描述/用法 基本索引 通过整数索引直接访问元素。 行/列切片 使用冒号:切片语法选择行或列的子集 连续切片 从起始索引到结束索引按步长切片 使用slice函数 通过slice(start,stop,strp)定义切片规则 布尔索引 通过布尔条件筛选满足条件的元素。支持逻辑运算符 &、|。
78 0
|
26天前
|
设计模式 缓存 监控
Python装饰器:优雅增强函数功能
Python装饰器:优雅增强函数功能
236 101
|
1月前
|
缓存 测试技术 Python
Python装饰器:优雅地增强函数功能
Python装饰器:优雅地增强函数功能
170 99
|
1月前
|
存储 缓存 测试技术
Python装饰器:优雅地增强函数功能
Python装饰器:优雅地增强函数功能
151 98
|
1月前
|
缓存 Python
Python中的装饰器:优雅地增强函数功能
Python中的装饰器:优雅地增强函数功能
|
3月前
|
PHP Python
Python format()函数高级字符串格式化详解
在 Python 中,字符串格式化是一个重要的主题,format() 函数作为一种灵活且强大的字符串格式化方法,被广泛应用。format() 函数不仅能实现基本的插入变量,还支持更多高级的格式化功能,包括数字格式、对齐、填充、日期时间格式、嵌套字段等。 今天我们将深入解析 format() 函数的高级用法,帮助你在实际编程中更高效地处理字符串格式化。
379 0
|
15天前
|
存储 安全 Java
【Golang】(4)Go里面的指针如何?函数与方法怎么不一样?带你了解Go不同于其他高级语言的语法
结构体可以存储一组不同类型的数据,是一种符合类型。Go抛弃了类与继承,同时也抛弃了构造方法,刻意弱化了面向对象的功能,Go并非是一个传统OOP的语言,但是Go依旧有着OOP的影子,通过结构体和方法也可以模拟出一个类。
67 1
|
2月前
|
Python
Python 函数定义
Python 函数定义
149 1

热门文章

最新文章