Python呼叫C模組以及效能分析

一.c，ctypes和python的資料型別的對應關係

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

3.操作字串

4.操作指標

• 通過pointer獲取一個值的指標
• 通過contents獲取一個指標的值

5.c的結構體

6.訪問so檔案

1.建立一個c檔案

2.編譯成動態連結庫

3.python中呼叫庫中的函式

二.測試c的效能和python的差別

sum.c
#include

• 測試方案：計算1-100的和
• 測試次數：100萬次
  

  1. 直接用c來執行，通linux 的time命令來記錄執行的用時

  sum.c：

  Python

  #include <stdio.h> 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;

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

  #include <stdio.h> 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;

  測試結果的例子：

  real 1.16
  user 1.13
  sys 0.01

2.通過Python呼叫so檔案和python的測試結果

sum_test.py:

測試結果的例子

3.測試erlang的測試結果

剛剛學了erlang，那就一起測試一下erlang的運算效能
sum.erl:

呼叫：

測試結果的例子：

4.測試結果

用上面的測試方法，進行10次測試，去除最大值和最小值，再計算平均值，得出：

Python呼叫c	原生的c	Python	erlang
0.95	0.48	8.47	2.43

單位：秒

• 求和的執行，使用的記憶體比較小，但是佔用CPU資源比較多。
• 原生的C是最快的，Python呼叫c會稍微慢一點，原因是計算100的和的操作是在c裡面做的，而執行100萬次的邏輯是在python做的
• erlang的效能雖然比c稍慢，但是也是不錯的，
• Python的執行效率慘不忍睹。。。