Windows下Cython使用（VS2017）

收到公眾號推送文章“利用Cython為Python代碼加速”后嘗試在Windows平台下使用Cython，環境為Python3.5 + VS2017。

1. 簡單嘗試

1）新建hello.pyx文件，內容如下：

print("Hello World.")

2）新建setup.py腳本，其作用：使用cython編譯器去編譯pyx文件

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize
 
setup(
    ext_modules=cythonize("hello.pyx")
)

3）在終端上運行命令

python setup.py build --inplace  # inplace表示源代碼在同一目錄下

若編譯成功，則在目錄下會出現兩個文件：hello.c，xxx.pyd（若在Linux平台下會出現hello.so），此時.so文件或者.pyd文件就可以像普通的python文件一樣，被import。

 

2. 加速測試（以斐波那契數列為例）

1）fibonacci_c.pyx

# Cython版本
def fibonacci_c(int n):
    if n < 0:
        print("1st fibonacci number = 0")
    elif n == 1:
        return 0
    elif n == 2:
        return 1
    else:
        return fibonacci_c(n-1) + fibonacci_c(n-2)

2）cython_test.py

#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

import datetime
import pyximport
pyximport.install()
import fibonacci_c  # 使用此方式直接import，無需顯示編譯，由cython自動完成編譯

# Python版本
def fibonacci(n):
    if n < 0:
        print("1st fibonacci number = 0")
    elif n == 1:
        return 0
    elif n == 2:
        return 1
    else:
        return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

start = datetime.datetime.now()
print(fibonacci_c.fibonacci_c(39))
end = datetime.datetime.now()
print("fibonacci_c escaped: " + str((end-start).seconds) + "s")


start = datetime.datetime.now()
print(fibonacci(39))
end = datetime.datetime.now()
print("fibonacci escaped: " + str((end-start).seconds) + "s")

3）運行cython_test.py，得到

39088169
fibonacci_c escaped: 5s
39088169
fibonacci escaped: 31s

可見，使用Cython將獲得6倍的加速。

PS：Cython能比常規Python代碼快多少實際上取決於代碼本身。例如，如果運行成本較高的多變量循環，Cython明顯優於常規的Python代碼。遞歸函數同樣使得Cython快於Python。

 

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問題解決：

1）cython找不到vcvarsall.bat（error: Unable to find vcvarsall.bat）

修改Python安裝路徑下用於尋找C++編譯器的文件_msvccompiler.py（i.e. C:\Program Files\Python35\Lib\distutils\_msvccompiler.py），其通過尋找注冊表來找到文件vcvarsall.bat的路徑，但注冊表中的路徑有誤，需要修改。（本環境為VS2017，其它版本類似）

需要修改以下兩行：

# r"Software\Microsoft\VisualStudio\SxS\VC7",
 r"Software\WOW6432Node\Microsoft\VisualStudio\SxS\VS7",

# vcvarsall = os.path.join(best_dir, "vcvarsall.bat")
vcvarsall = os.path.join(best_dir, "VC\\Auxiliary\\Build\\vcvarsall.bat")

Ref：

cython找不到vcvarsall.bat (安裝有VS2017+)-百度經驗
https://jingyan.baidu.com/article/92255446622fde851648f405.html

Cython入門到放棄（一） - lyx的專欄 - CSDN博客
https://blog.csdn.net/qtlyx/article/details/80614608