cython编译 - import vs cimport

Question

新手到Cython(也许这是一个基本问题).考虑这个博客中的两个例子:

# code 1
import numpy as np

def num_update(u):
    u[1:-1,1:-1] = ((u[2:,1:-1]+u[:-2,1:-1])*dy2 + 
                    (u[1:-1,2:] + u[1:-1,:-2])*dx2) / (2*(dx2+dy2))

和

# code 2
cimport numpy as np

def cy_update(np.ndarray[double, ndim=2] u, double dx2, double dy2):
    cdef unsigned int i, j
    for i in xrange(1,u.shape[0]-1):
        for j in xrange(1, u.shape[1]-1):
            u[i,j] = ((u[i+1, j] + u[i-1, j]) * dy2 +
                      (u[i, j+1] + u[i, j-1]) * dx2) / (2*(dx2+dy2))

假设我使用以下setup.py脚本编译第一个文件:

# setup file for code 1
from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension
from Cython.Distutils import build_ext

ext = Extension("laplace", ["laplace.pyx"],)
setup(ext_modules=[ext], cmdclass = {'build_ext': build_ext})

和第二个文件与以下setup.py脚本:

# setup file for code 2
from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension
from Cython.Distutils import build_ext

import numpy

ext = Extension("laplace", ["laplace.pyx"],
    include_dirs = [numpy.get_include()])

setup(ext_modules=[ext], cmdclass = {'build_ext': build_ext})

在第一种情况下,我使用常规numpy并且没有numpy在安装文件中导入,而在第二种情况下我导入numpy使用cimport,声明变量使用cdef但随后也包含numpy在安装文件中.

Cython 无论如何编译第一个代码(第一个代码似乎工作).

什么是使用的优点cimport,并cdef(通过设置文件)与不使用与用Cython编译前cimport和cdef(通过设置文件)与用Cython编译之前？

Answer 1

import numpy在Cython中与Python相同,但cimport numpy告诉Cython加载声明文件:

https://github.com/cython/cython/blob/master/Cython/Includes/numpy/ 初始化 .pxd

其中声明了所有C-API函数,常量和类型,还包括头文件,例如numpy/arrayobject.h.

如果使用声明变量np.ndarray[...],Cython将知道如何将数组元素访问转换为c代码,这比Python的[]运算符快得多.

你需要告诉c编译器numpy头文件在哪里setup.py,所以你打电话numpy.get_include()来获取路径.