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[上級] Python+Go - コンピューティングのパフォーマンスを向上させる別の方法を見つけてみましょう

リリース: 2023-07-20 16:32:25
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#前の記事では、Python を介して Go コードを呼び出し、集中的な計算を計算のために Go に引き渡すことに成功しました。 計算ですが、計算は非常に高速ですが、戻り値を取得すると、想像していたものとは異なり、少し驚くように思えます。

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/2 戻り値エラーの原因は何ですか? /

前回の記事で、写真を忘れてしまったようです。

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.go ファイルは Go に属します。説明するまでもなく、.so は Python で使用されるファイルです。 .h ファイルとは何ですか? ? ?存在感がないようです。問題はこの .h ファイルにあります。開いて見てみましょう

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## 下にスクロールすると、extern で始まるステートメントが見つかります。これは、Go コードを 1 対 1 に対応するパラメータを持つ C コードに変換することを意味します。C に変換されたのは GoInt 型であることがわかります。このタイプって意味あるの?? ? ?もう一度見てください。

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実際、上記のことから、GoInt は実際には GoInt64 であり、GoInt64 の型は long long 型であることがわかると思います。 ? ?

実際、Python で .so ファイルを呼び出すときは、<span style="font-size: 18px;">ctypes</span> モジュールを使用します。 . こちらは対応表があります。

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/3 Python、ctypes、c type の対応table/

公式ウェブサイトアドレス:

https://docs.python.org/3.5/library/ctypes.html
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#c_char#wchar_t#1 文字の文字列#char符号なし文字c_ushortunsigned short intc_intintint#c_uintlongint#c_wchar_pwchar_t * (NUL で終了)文字列またはなしc_void_pvoid *int または None


根据上述表格我们可以发现,在C中的long long类型对应的ctype类型是c_longlong。

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所以我们需要在Python将.so中的返回值改一下,不能使用系统默认的了。代码如下:

from ctypes import *
import time

class StructPointer(Structure):
    # 根据查表,C中的long long,对应的ctypes 是 c_longlong
    # _fields_必须是[](列表)类型,里面写对应的类型,固定格式
    _fields_ = [("p", c_longlong,),]

if __name__ == &#39;__main__&#39;:
    beginTime = time.time()
    s = CDLL("s1.so")  # 加载s1.so文件
    s.run.restype = StructPointer # 声明.so的run函数返回值类型,固定格式
    result = s.run(100000000)  # 调用Go生成的.so文件里面的run函数

    print("result:", result.p)# 此处需要调用.p来获取值,和 _fields_对应
    endTime = time.time()
    print("耗时:", endTime - beginTime)
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再次执行:

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可以看到,这次Python执行的结果和Go执行结果就一个样了。继续,换个数字试试看。

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基本可以确定,这次是没问题了。


/4 如果返回的是字符串呢?/

Go代码

package main

import (
  "C" //C必须导入
  "fmt"
)

//export run
func run(n int) int{
  /*
    必须要export 函数名
    //是注释的意思,相当于Python中的 #
    我也是第一次见注释还有作用
  */
  sum := 0
  for i := 0; i < n; i++ {
    sum += i
  }
  fmt.Println("我是Go代码,我跑完了,我的结果是:",sum)
  return sum
}

//export speak
func speak(n int) string{

  return "OMG 996好累呀,难得休息一天,好好休息"
}
func main() {
  //main函数中什么都不要写,和包名main要对应
}
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下面一起来理解.h文件。编译之后打开.h文件如下图所示:

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可以看到,在extern的函数成了两个,但是他的返回值是GoString,继续找。

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可以发现,其实GoString就是_GoString_,继续找。

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这次是一个结构体,里面其实是两个值,不在是单独的long long了,那Python中的继承类也要改一下了。

[上級] Python+Go - コンピューティングのパフォーマンスを向上させる別の方法を見つけてみましょう


下面基本同上。

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完整代码如下:

from ctypes import *
import time

class StructPointer(Structure):
    # 根据查表,C中的long long,对应的ctypes 是 c_longlong
    # _fields_必须是[](列表)类型,里面写对应的类型,固定格式
    _fields_ = [("p", c_longlong,),]

class StrPointer(Structure):
    # typedef struct { const char *p; ptrdiff_t n; } _GoString_;
    # ptrdiff_t == long long
    _fields_ = [("p", c_char_p), ("n", c_longlong)]

if __name__ == &#39;__main__&#39;:
    beginTime = time.time()
    s = CDLL("s1.so")  # 加载s1.so文件

    s.run.restype = StructPointer # 声明.so的run函数返回值类型,固定格式
    result = s.run(100000798)  # 调用Go生成的.so文件里面的run函数
    print("result:", result.p)# 此处需要调用.p来获取值,和 _fields_对应

    s.speak.restype = StrPointer
    speakStr = s.speak()
    # 返回的是字节类型,需要转字符串,返回的内容在.p中,.n是切的长度,后面会跟一些介绍,不需要
    speakStr = str(speakStr.p[:speakStr.n], encoding="utf-8")
    print("speak:",speakStr)

    endTime = time.time()
    print("耗时:", endTime - beginTime)
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结果:

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    可以看到,调用Go代码成功的拿到了正确的字符串返回值,如果没有 .restype = StrPointer拿到的会是什么呢?拿到会和原来的一样,一堆数字,这里就不举栗子了。


/5 小结/

    至此,基本上在Python调用Go代码上的大坑都解决了,最复杂的是返回字符串类型,查了很多相关资料才解决。

    关于返回其他类型的Python的class怎么写,我相信已经难为不到你们了,最复杂的都解决了,最简单的还不会吗?(除字符串类型以外其他_fields_都是一个字段的)

    我相信各位小伙伴学习能力还是很强的,人生苦短,Python当歌,加油,奥利给!

以上が[上級] Python+Go - コンピューティングのパフォーマンスを向上させる別の方法を見つけてみましょうの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

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ソース:Go语言进阶学习
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#ctypes タイプC タイプPython タイプ
c_bool_Boolbool (1)
#char##1 文字 バイト オブジェクトc_wchar
c_byte
int c_ubyte
#int
c_shortshortint
#unsigned int##int #c_long
##c_ulong#unsigned longint
c_longlong__int64 または long longint
c_ulonglong unsigned __int64 または unsigned long longint
c_size_t size_tint
c_ssize_tssize_t またはPy_ssize_tint
c_floatfloat# ########浮く###
#c_doubledoublefloat
c_longdoublelong doublefloat
c_char_pchar * (NUL で終了)bytes オブジェクトまたは None