[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

#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。

/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。

.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

## 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。

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。

/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

#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。

    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__ == '__main__':
    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)

    再次执行：

    

    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。

    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
}

    下面一起来理解.h文件。编译之后打开.h文件如下图所示：

    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。

    可以发现，其实GoString就是_GoString_，继续找。

    

    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。

下面基本同上。

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__ == '__main__':
    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)

结果：

    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！

#ctypes タイプ	C タイプ	Python タイプ
c_bool	_Bool	bool (1)
#char	##1 文字 バイト オブジェクト	c_wchar
		c_byte
int		c_ubyte
#int
c_short	short	int
#unsigned int	##int	#c_long
		##c_ulong	#unsigned long	int
c_longlong	__int64 または long long	int
c_ulonglong	unsigned __int64 または unsigned long long	int
c_size_t	size_t	int
c_ssize_t	ssize_t またはPy_ssize_t	int
c_float	float# ＃＃＃＃＃＃＃＃浮く＃＃＃
#c_double	double	float
c_longdouble	long double	float
c_char_p	char * (NUL で終了)	bytes オブジェクトまたは None

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