Ctypes के साथ पायथन कोड अनुकूलन

1. बुनियादी अनुकूलन
2. शैलियों
3. अजगर का संकलन
4. पायथन में संरचनाएं
5. C में अपना कोड कॉल करें
6. PyPy

बुनियादी अनुकूलन

अंतर्निहित डेटा संरचनाएं

सूची के भाव

# Slow
      mapped = []
      for value in originallist:
          mapped.append(myfunc(value))
      
      # Faster
      mapped = [myfunc(value) in originallist]

ctypes

list1 = ['My', 'name', 'is', 'Sam', 'Stevens', '!']
      list2 = ['My', 'name', 'is', 'Alex', 'Stevens', '.']
      
      common = lcs(list1, list2)
      
      print(common)
      # ['My', 'name', 'is', 'Stevens']

पायथन में सी कोड का संकलन

gcc -c -Wall -Werror -fpic -O3 lcs.c -o lcs.o
      gcc -shared -o lcs.so lcs.o

• - दीवार सभी चेतावनियों को प्रदर्शित करेगी ;
• - Werror त्रुटियों में सभी चेतावनियों को लपेटेगा ;
• - fpic पोजीशन-इंडिपेंडेंट इंस्ट्रक्शन्स जेनरेट करेगा जिसे आपको पाइथन में इस लाइब्रेरी को इस्तेमाल करने की आवश्यकता होगी;
• - O3 अनुकूलन को अधिकतम करता है;

पायथन में संरचनाएं

struct Sequence
      {
          char **items;
          int length;
      };
      
      struct Cell
      {
          int index;
          int length;
          struct Cell *prev;
      };

import ctypes
      class SEQUENCE(ctypes.Structure):
          _fields_ = [('items', ctypes.POINTER(ctypes.c_char_p)),
                      ('length', ctypes.c_int)]
      
      class CELL(ctypes.Structure):
          pass
      
      CELL._fields_ = [('index', ctypes.c_int), ('length', ctypes.c_int),
                       ('prev', ctypes.POINTER(CELL))]

• सभी संरचनाएं ऐसी कक्षाएं हैं जो विरासत में मिली हैं ctypes.Structure।
• एकमात्र फ़ील्ड _fields_ट्यूपल्स की एक सूची है। प्रत्येक टपल है ( <variable-name>, <ctypes.TYPE>)।
• वहाँ ctypesमें इसी तरह के प्रकार के होते हैं c_char (चार) और c_char_p (* चार) ।
• एक ऐसा ctypesभी है POINTER()जो इसे पारित किए गए प्रत्येक प्रकार से एक प्रकार का सूचक बनाता है।
• यदि आपके पास एक पुनरावर्ती परिभाषा है CELL, तो आपको प्रारंभिक घोषणा को पारित करना होगा, और फिर _fields_बाद में स्वयं के लिए लिंक प्राप्त करने के लिए फ़ील्ड को जोड़ना होगा ।
• चूंकि मैंने CELLअपने कोड में पायथन का उपयोग नहीं किया था , इसलिए मुझे इस संरचना को लिखने की आवश्यकता नहीं थी, लेकिन इसकी पुनरावृत्ति क्षेत्र में एक दिलचस्प संपत्ति है।

C में अपना कोड कॉल करें

def list_to_SEQUENCE(strlist: List[str]) -> SEQUENCE:
          bytelist = [bytes(s, 'utf-8') for s in strlist]
          arr = (ctypes.c_char_p * len(bytelist))()
          arr[:] = bytelist
          return SEQUENCE(arr, len(bytelist))
      
      
      def lcs(s1: List[str], s2: List[str]) -> List[str]:
          seq1 = list_to_SEQUENCE(s1)
          seq2 = list_to_SEQUENCE(s2)
      
          # struct Sequence *lcs(struct Sequence *s1, struct Sequence *s2)
          common = lcsmodule.lcs(ctypes.byref(seq1), ctypes.byref(seq2))[0]
      
          ret = []
      
          for i in range(common.length):
              ret.append(common.items[i].decode('utf-8'))
          lcsmodule.freeSequence(common)
      
          return ret
      
      lcsmodule = ctypes.cdll.LoadLibrary('lcsmodule/lcs.so')
      lcsmodule.lcs.restype = ctypes.POINTER(SEQUENCE)
      
      list1 = ['My', 'name', 'is', 'Sam', 'Stevens', '!']
      list2 = ['My', 'name', 'is', 'Alex', 'Stevens', '.']
      
      common = lcs(list1, list2)
      
      print(common)
      # ['My', 'name', 'is', 'Stevens']

• **char (स्ट्रिंग्स की सूची) पायथन में बाइट्स की सूची से सीधे मेल खाती है।
• वहाँ lcs.cएक समारोह है lcs()हस्ताक्षर struct अनुक्रम के साथ * LCS (struct अनुक्रम * एस 1, struct अनुक्रम * s2) । रिटर्न प्रकार सेट करने के लिए, मैं उपयोग करता हूं lcsmodule.lcs.restype = ctypes.POINTER(SEQUENCE)।
• अनुक्रम संरचना के संदर्भ में कॉल करने के लिए , मैं ctypes.byref()एक का उपयोग करता हूं जो आपकी वस्तु के लिए "प्रकाश सूचक" लौटाता है (तुलना में तेजी से ctypes.POINTER())।
• common.items- यह बाइट्स की एक सूची है, उन्हें सूची के retरूप में प्राप्त करने के लिए डिकोड किया जा सकता है str।
• lcsmodule.freeSequence (आम) बस आम से जुड़ी मेमोरी को मुक्त करता है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि कचरा संग्राहक (AFAIK) स्वचालित रूप से इसे एकत्र नहीं करेगा।

कुछ और: PyPy