之前一篇文章里提到了利用Cython来编译Python，这次来讲一下如何用Cython给Python写扩展库。
两种语言混合编程，其中最重要的是类型的传递。
我们用一个简单的例子进行入门：这次的目标是用C语言写一个Numpy的加法和元素相乘模块。在本例中，Numpy的array被传入到C语言模块内，变成了二维数组。
1. 头文件main.h：
#ifndef _MAIN_H #define _MAIN_H void plus(double *a, double *b, double *r, int n, int m); // 矩阵加法 void mul(double *a, double *b, double *r, int n, int m); // 矩阵按元素相乘 void main(double *a, double *b, double *r, int n, int m, int times); // 用于测试的main函数 #endif
2. 把主要代码写在main.c中：
#include "main.h"
/***********************************
* 矩阵的加法
* 利用数组是顺序存储的特性, *
* 通过降维来访问二维数组! *
* r
*******************************<span>本文来源gaodai#ma#com搞*!代#%^码网5</span>****/
void plus(double *a, double *b, double *r, int n, int m)
{
int i, j;
for(i = 0; i < n; i++)
{
for(j = 0; j < m; j++)
*(r + i*m + j) = *(a + i*m + j) + *(b + i*m + j);
}
}
/***********************************
* 矩阵的按元素乘法
* 利用数组是顺序存储的特性, *
* 通过降维来访问二维数组! *
* r
***********************************/
void mul(double *a, double *b, double *r, int n, int m)
{
int i, j;
for(i = 0; i < n; i++)
{
for(j = 0; j < m; j++)
*(r + i*m + j) = *(a + i*m + j) * *(b + i*m + j);
}
}
/***********************************
* main函数
* 利用数组是顺序存储的特性, *
* 通过降维来访问二维数组! *
* r
***********************************/
void main(double *a, double *b, double *r, int n, int m, int times)
{
int i;
// 循环times次
#pragma omp parallel for
for (i = 0; i < times; i++)
{
// 矩阵的加法
plus(a, b, r, n, m);
// 矩阵按元素相乘
mul(a, b, r, n, m);
}
}
这个main.c中实现了矩阵的加法、矩阵按元素相乘的功能，用到的数据结构是二维数组，但是因为C语言中给函数传递二维数组比较麻烦，这里用降维的方法实现。另外在main()函数中，采用一个循环来进行测试，以测试性能。
3. 下面编写test.pyx文件来调用上述C函数（注意，后缀是.pyx噢）：详细的知识点在注释中写出来了~
# 既要import numpy, 也要用cimport numpy
import time
import numpy as np
cimport numpy as np
# 使用Numpy-C-API
np.import_array()
# cdefine C 函数
cdef extern from "main.h":
void plus(double *a, double *b, double *r, int n, int m)
void mul(double *a, double *b, double *r, int n, int m)
void main(double *a, double *b, double *r, int n, int m, int times)
"""
# 定义一个"包装函数", 用于调用C语言的main函数，调用范例：plus_fun(a, b, r)
# 在这里要注意函数传入的参数的类型声明，double表示数组的元素是double类型的，
# ndim = 2表示数组的维度是2
# 在调用main函数时，要把python的变量强制转化成相应的类型（以确保无误），比如<int>
# 当然，基本类型如int，可以不显式地写出来，如下面的a.shape[0]、a.shape[1]
"""
def main_func(np.ndarray[double, ndim=2, mode="c"] a not None,
np.ndarray[double, ndim=2, mode="c"] b not None,
np.ndarray[double, ndim=2, mode="c"] r not None,
times not None):
main(<double*> np.PyArray_DATA(a),
<double*> np.PyArray_DATA(b),
<double*> np.PyArray_DATA(r),
a.shape[0],
a.shape[1],
<int> times)
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转载请注明原文链接：如何用C代码给Python写扩展库(Cython)
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