一.c，ctypes和python的數(shù)據(jù)類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系

創(chuàng)新互聯(lián)建站專注于長(zhǎng)興企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),響應(yīng)式網(wǎng)站設(shè)計(jì),成都做商城網(wǎng)站。長(zhǎng)興網(wǎng)站建設(shè)公司,為長(zhǎng)興等地區(qū)提供建站服務(wù)。全流程專業(yè)公司，專業(yè)設(shè)計(jì)，全程項(xiàng)目跟蹤，創(chuàng)新互聯(lián)建站專業(yè)和態(tài)度為您提供的服務(wù)

• ctypes type ctype Python type
• c_char char 1-character string
• c_wchar wchar_t 1-character unicode string
• c_byte char int/long
• c_ubyte unsigned char int/long
• c_short short int/long
• c_ushort unsigned short int/long
• c_int int int/long
• c_uint unsigned int int/long
• c_long long int/long
• c_ulong unsigned long int/long
• c_longlong __int64 or long long int/long
• c_ulonglong unsigned __int64 or unsigned long long int/long
• c_float float float
• c_double double float
• c_char_p char * (NUL terminated) string or None
• c_wchar_p wchar_t * (NUL terminated) unicode or None
• c_void_p void * int/long or None

2.操作int

 
 
 
 

  
  
  
  
>>> from ctypes import *
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> c=c_int(34)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> c
  
  
  
  

  
  
  
  
c_int(34)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> c.value
  
  
  
  

  
  
  
  
34
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> c.value=343
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> c.value
  
  
  
  

  
  
  
  
343 
 
 
 
 

3.操作字符串

 
 
 
 

  
  
  
  
>>> p=create_string_buffer(10)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> p.raw
  
  
  
  

  
  
  
  
'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> p.value='fefefe'
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> p.raw
  
  
  
  

  
  
  
  
'fefefe\x00\x00\x00\x00'
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> p.value='fefeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee'  #字符串太長(zhǎng)，報(bào)錯(cuò)
  
  
  
  

  
  
  
  
Traceback (most recent call last):
  
  
  
  

  
  
  
  
  File "", line 1, in 
  
  
  
  

  
  
  
  
ValueError: string too long 
 
 
 
 

4.操作指針

 
 
 
 

  
  
  
  
>>> i=c_int(999)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> pi=pointer(i)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> pi
  
  
  
  

  
  
  
  
<__main__.LP_c_int object at 0x7f7be1983b00>
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> pi.value
  
  
  
  

  
  
  
  
Traceback (most recent call last):
  
  
  
  

  
  
  
  
  File "", line 1, in 
  
  
  
  

  
  
  
  
AttributeError: 'LP_c_int' object has no attribute 'value'
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> pi.contents
  
  
  
  

  
  
  
  
c_int(999)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> pi.contents=c_long(34343)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> pi.contents
  
  
  
  

  
  
  
  
c_int(34343) 
 
 
 
 

• 通過pointer獲取一個(gè)值的指針
• 通過contents獲取一個(gè)指針的值

5.c的結(jié)構(gòu)體

 
 
 
 

  
  
  
  
#定義一個(gè)c的structure，包含兩個(gè)成員變量x和y
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> class POINT(Structure):
  
  
  
  

  
  
  
  
...     _fields_=[('x',c_int),('y',c_int)]
  
  
  
  

  
  
  
  
...
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> point=POINT(2,4)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> point
  
  
  
  

  
  
  
  
<__main__.POINT object at 0x7f7be1983b90>
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> point.x,point.y
  
  
  
  

  
  
  
  
(2, 4)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> porint=POINT(y=2)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> porint
  
  
  
  

  
  
  
  
<__main__.POINT object at 0x7f7be1983cb0>
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> point=POINT(y=2)
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> point.x,point.y
  
  
  
  

  
  
  
  
(0, 2)
  
  
  
  

  
  
  
  
定義一個(gè)類型為POINT的數(shù)組
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> POINT_ARRAY=POINT*3
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> pa=POINT_ARRAY(POINT(2,3),POINT(2,4),POINT(2,5))
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> for i in pa:print pa.y
  
  
  
  

  
  
  
  
...
  
  
  
  

  
  
  
  
Traceback (most recent call last):
  
  
  
  

  
  
  
  
  File "", line 1, in 
  
  
  
  

  
  
  
  
AttributeError: 'POINT_Array_3' object has no attribute 'y'
  
  
  
  

  
  
  
  
>>> for i in pa:print i.y
  
  
  
  

  
  
  
  
...
  
  
  
  

  
  
  
  
3
  
  
  
  

  
  
  
  
4
  
  
  
  

  
  
  
  
5 
 
 
 
 

6.訪問so文件

1.創(chuàng)建一個(gè)c文件

 
 
 
 

  
  
  
  
#include 
  
  
  
  

  
  
  
  
int hello_world(){
  
  
  
  

  
  
  
  
    printf("Hello World\n");
  
  
  
  

  
  
  
  
    return 0;
  
  
  
  

  
  
  
  
}
  
  
  
  

  
  
  
  
int main(){
  
  
  
  

  
  
  
  
        hello_world();
  
  
  
  

  
  
  
  
        return 0;
  
  
  
  

  
  
  
  
} 
 
 
 
 

2.編譯成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)

 
 
 
 

  
  
  
  
gcc hello_world.c  -fPIC -shared -o hello_world.so
 
 
 
 

3.python中調(diào)用庫(kù)中的函數(shù)

 
 
 
 

  
  
  
  
from ctypes import cdll
  
  
  
  

  
  
  
  
c_lib=cdll.LoadLibrary('./hello_world.so')
  
  
  
  

  
  
  
  
c_lib.hello_world() 
 
 
 
 

二.測(cè)試c的性能和python的差別

sum.c

 
 
 
 

  
  
  
  
int sum(int num){
  
  
  
  

  
  
  
  
    long sum=0;
  
  
  
  

  
  
  
  
    int i =0;
  
  
  
  

  
  
  
  
    for( i=1;i<=num;i++){
  
  
  
  

  
  
  
  
        sum=sum+i;
  
  
  
  

  
  
  
  
    };
  
  
  
  

  
  
  
  
    return sum;
  
  
  
  

  
  
  
  
}
  
  
  
  

  
  
  
  
int main(){
  
  
  
  

  
  
  
  
    printf("%d",sum(10));
  
  
  
  

  
  
  
  
    return 0;
  
  
  
  

  
  
  
  
} 
 
 
 
 

• 測(cè)試方案：計(jì)算1-100的和
• 測(cè)試次數(shù)：100萬(wàn)次

1. 直接用c來(lái)執(zhí)行，通linux 的time命令來(lái)記錄執(zhí)行的用時(shí)

sum.c：

 
 
 
 

  
  
  
  
#include 
  
  
  
  

  
  
  
  
int sum(int num){
  
  
  
  

  
  
  
  
    long sum=0;
  
  
  
  

  
  
  
  
    int i =0;
  
  
  
  

  
  
  
  
    for( i=1;i<=num;i++){
  
  
  
  

  
  
  
  
        sum=sum+i;
  
  
  
  

  
  
  
  
    };
  
  
  
  

  
  
  
  
    return sum;
  
  
  
  

  
  
  
  
}
  
  
  
  

  
  
  
  
int main(){
  
  
  
  

  
  
  
  
    int i ;
  
  
  
  

  
  
  
  
    for (i=0;i<1000000;i++){
  
  
  
  

  
  
  
  
    sum(100);
  
  
  
  

  
  
  
  
    }
  
  
  
  

  
  
  
  
    return 0;
  
  
  
  

  
  
  
  
} 
 
 
 
 

測(cè)試結(jié)果的例子：

• real 1.16
• user 1.13
• sys 0.01

2.通過Python調(diào)用so文件和python的測(cè)試結(jié)果

sum_test.py:

 
 
 
 

  
  
  
  
def sum_python(num):
  
  
  
  

  
  
  
  
    s = 0
  
  
  
  

  
  
  
  
    for i in xrange(1,num+1):
  
  
  
  

  
  
  
  
        s += i
  
  
  
  

  
  
  
  
    return s
  
  
  
  

  
  
  
  
 
  
  
  
  

  
  
  
  
 
  
  
  
  

  
  
  
  
from ctypes import cdll
  
  
  
  

  
  
  
  
 
  
  
  
  

  
  
  
  
c_lib = cdll.LoadLibrary('./sum.so')
  
  
  
  

  
  
  
  
 
  
  
  
  

  
  
  
  
 
  
  
  
  

  
  
  
  
def sum_c(num):
  
  
  
  

  
  
  
  
    return c_lib.sum(num)
  
  
  
  

  
  
  
  
 
  
  
  
  

  
  
  
  
 
  
  
  
  

  
  
  
  
def test(num):
  
  
  
  

  
  
  
  
    import timeit
  
  
  
  

  
  
  
  
 
  
  
  
  

  
  
  
  
    t1 = timeit.Timer('c_lib.sum(%d)' % num, 'from __main__ import c_lib')
  
  
  
  

  
  
  
  
    t2 = timeit.Timer('sum_python(%d)' % num, 'from __main__ import sum_python')
  
  
  
  

  
  
  
  
    print 'c', t1.timeit(number=1000000)
  
  
  
  

  
  
  
  
    print 'python', t2.timeit(number=1000000)
  
  
  
  

  
  
  
  
 
  
  
  
  

  
  
  
  
 
  
  
  
  

  
  
  
  
if __name__ == '__main__':
  
  
  
  

  
  
  
  
    test(100) 
 
 
 
 

測(cè)試結(jié)果的例子

 
 
 
 

  
  
  
  
c 1.02756714821
  
  
  
  

  
  
  
  
python 7.90672802925 
 
 
 
 

3.測(cè)試erlang的測(cè)試結(jié)果

剛剛學(xué)了erlang，那就一起測(cè)試一下erlang的運(yùn)算性能

sum.erl:

 
 
 
 

  
  
  
  
-module(sum).
  
  
  
  

  
  
  
  
-export([sum/2,sum_test/2]).
  
  
  
  

  
  
  
  
sum(0,Sum) ->
  
  
  
  

  
  
  
  
        Sum;
  
  
  
  

  
  
  
  
sum(Num,Sum) ->
  
  
  
  

  
  
  
  
        sum(Num-1,Sum+Num).
  
  
  
  

  
  
  
  
sum_test(Num,0) ->
  
  
  
  

  
  
  
  
        0;
  
  
  
  

  
  
  
  
sum_test(Num,Times) ->
  
  
  
  

  
  
  
  
        sum(Num,0),
  
  
  
  

  
  
  
  
        sum_test(Num,Times-1). 
 
 
 
 

調(diào)用：

 
 
 
 

  
  
  
  
timer:tc(sum,sum_test,[100,1000000]).
 
 
 
 

測(cè)試結(jié)果的例子：

 
 
 
 

  
  
  
  
{2418486,0}
 
 
 
 

4.測(cè)試結(jié)果

用上面的測(cè)試方法，進(jìn)行10次測(cè)試，去除***值和最小值，再計(jì)算平均值，得出：

單位：秒

• 求和的運(yùn)行，使用的內(nèi)存比較小，但是占用CPU資源比較多。
• 原生的C是最快的，Python調(diào)用c會(huì)稍微慢一點(diǎn)，原因是計(jì)算100的和的操作是在c里面做的，而執(zhí)行100萬(wàn)次的邏輯是在python做的
• erlang的性能雖然比c稍慢，但是也是不錯(cuò)的，
• Python的運(yùn)行效率慘不忍睹。。。

新聞名稱：Python調(diào)用C模塊以及性能分析
文章URL：http://uogjgqi.cn/article/dheeiph.html