これは、numpy 配列を外部 C 関数に論理的に渡す、小さいが完全な例です。
fc( int N, double* a, double* b, double* z ) # z = a + b
Cythonを使用しています。(これはよく知っている人には確かによく知られています。コメントを歓迎します。最終変更: 2011 年 2 月 23 日、Cython 0.14 用。)
最初
にCython ビルド
とCython を NumPyで読むか、スキミングします。
2 ステップ:
python f-setup.py build_ext --inplace
ターンf.pyxとfc.cpp-> f.so、動的ライブラリpython test-f.py
import f負荷f.so; f.fpy( ... )C を呼び出しますfc( ... )。
python f-setup.pydistutilscython の実行、コンパイル、およびリンクに使用します:コンパイル
cython f.pyx -> f.cpp
およびf.cppリンクfc.cpp
- f.o fc.o> f.so、pythonimport fがロードする動的ライブラリ。
学生の場合は、これらの手順の図を作成し、以下のファイルに目を通し、ダウンロードして実行することをお勧めします。
(distutilsは、配布用の Python パッケージを作成してインストールするために使用される巨大で複雑なパッケージです。ここでは、そのほんの一部をコンパイルしてリンクするために使用していますf.so。この手順は Cython とは関係ありませんが、混乱を招く可能性があります。 ; .pyx の単純な間違いが、g++ のコンパイルとリンクからのあいまいなエラー メッセージのページを引き起こす可能性があります.
distutils doc
および/または
distutils に関する SO の質問も参照してください.)
のようmakeに、setup.py再実行さ
cython f.pyxれ、が よりも新しいg++ -c ... f.cpp
場合。
クリーンアップするには、.f.pyxf.cpp
rm -r build/
代わりにsetup.py、スクリプトまたは Makefile: でステップを個別に実行することもできます
cython --cplus f.pyx -> f.cpp # see cython -h
g++ -c ... f.cpp -> f.o
g++ -c ... fc.cpp -> fc.o
cc-lib f.o fc.o -> dynamic library f.so。プラットフォームとインストールに合わせて以下
のラッパーを変更します。これはきれいではありませんが、小さいです。cc-lib-mac
Cython で C をラップする実際の例については、ほぼすべての
SciKitの .pyx ファイルを参照してください。
参照:
NumPy ユーザー向け Cython
およびSO question/tagged/cython。
次のファイルを展開するには、大量のファイルを 1 つの大きなファイルにカット アンド ペーストし、たとえばcython-numpy-c-demo、Unix で (クリーンな新しいディレクトリで) を実行しsh cython-numpy-c-demoます。
#--------------------------------------------------------------------------------
cat >f.pyx <<\!
# f.pyx: numpy arrays -> extern from "fc.h"
# 3 steps:
# cython f.pyx -> f.c
# link: python f-setup.py build_ext --inplace -> f.so, a dynamic library
# py test-f.py: import f gets f.so, f.fpy below calls fc()
import numpy as np
cimport numpy as np
cdef extern from "fc.h":
int fc( int N, double* a, double* b, double* z ) # z = a + b
def fpy( N,
np.ndarray[np.double_t,ndim=1] A,
np.ndarray[np.double_t,ndim=1] B,
np.ndarray[np.double_t,ndim=1] Z ):
""" wrap np arrays to fc( a.data ... ) """
assert N <= len(A) == len(B) == len(Z)
fcret = fc( N, <double*> A.data, <double*> B.data, <double*> Z.data )
# fcret = fc( N, A.data, B.data, Z.data ) grr char*
return fcret
!
#--------------------------------------------------------------------------------
cat >fc.h <<\!
// fc.h: numpy arrays from cython , double*
int fc( int N, const double a[], const double b[], double z[] );
!
#--------------------------------------------------------------------------------
cat >fc.cpp <<\!
// fc.cpp: z = a + b, numpy arrays from cython
#include "fc.h"
#include <stdio.h>
int fc( int N, const double a[], const double b[], double z[] )
{
printf( "fc: N=%d a[0]=%f b[0]=%f \n", N, a[0], b[0] );
for( int j = 0; j < N; j ++ ){
z[j] = a[j] + b[j];
}
return N;
}
!
#--------------------------------------------------------------------------------
cat >f-setup.py <<\!
# python f-setup.py build_ext --inplace
# cython f.pyx -> f.cpp
# g++ -c f.cpp -> f.o
# g++ -c fc.cpp -> fc.o
# link f.o fc.o -> f.so
# distutils uses the Makefile distutils.sysconfig.get_makefile_filename()
# for compiling and linking: a sea of options.
# http://docs.python.org/distutils/introduction.html
# http://docs.python.org/distutils/apiref.html 20 pages ...
# https://stackoverflow.com/questions/tagged/distutils+python
import numpy
from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension
from Cython.Distutils import build_ext
# from Cython.Build import cythonize
ext_modules = [Extension(
name="f",
sources=["f.pyx", "fc.cpp"],
# extra_objects=["fc.o"], # if you compile fc.cpp separately
include_dirs = [numpy.get_include()], # .../site-packages/numpy/core/include
language="c++",
# libraries=
# extra_compile_args = "...".split(),
# extra_link_args = "...".split()
)]
setup(
name = 'f',
cmdclass = {'build_ext': build_ext},
ext_modules = ext_modules,
# ext_modules = cythonize(ext_modules) ? not in 0.14.1
# version=
# description=
# author=
# author_email=
)
# test: import f
!
#--------------------------------------------------------------------------------
cat >test-f.py <<\!
#!/usr/bin/env python
# test-f.py
import numpy as np
import f # loads f.so from cc-lib: f.pyx -> f.c + fc.o -> f.so
N = 3
a = np.arange( N, dtype=np.float64 )
b = np.arange( N, dtype=np.float64 )
z = np.ones( N, dtype=np.float64 ) * np.NaN
fret = f.fpy( N, a, b, z )
print "fpy -> fc z:", z
!
#--------------------------------------------------------------------------------
cat >cc-lib-mac <<\!
#!/bin/sh
me=${0##*/}
case $1 in
"" )
set -- f.cpp fc.cpp ;; # default: g++ these
-h* | --h* )
echo "
$me [g++ flags] xx.c yy.cpp zz.o ...
compiles .c .cpp .o files to a dynamic lib xx.so
"
exit 1
esac
# Logically this is simple, compile and link,
# but platform-dependent, layers upon layers, gloom, doom
base=${1%.c*}
base=${base%.o}
set -x
g++ -dynamic -arch ppc \
-bundle -undefined dynamic_lookup \
-fno-strict-aliasing -fPIC -fno-common -DNDEBUG `# -g` -fwrapv \
-isysroot /Developer/SDKs/MacOSX10.4u.sdk \
-I/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.6/include/python2.6 \
-I${Pysite?}/numpy/core/include \
-O2 -Wall \
"$@" \
-o $base.so
# undefs: nm -gpv $base.so | egrep '^ *U _+[^P]'
!
# 23 Feb 2011 13:38