python优化方法

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Python的缺点就是运行特别慢,比其他语言慢2-10倍

原因:它是GIL(Global interpreter lock 全局解释器锁)===cpython,其他语言实现的Python可以没有如jpython,为解释型语言,为动态型语言

$\textcolor{red}{静态语言:}$数据类型需要先声明

$\textcolor{red}{动态语言:}$即语言无需声明数据类型直接可以使用的语言

Python写起来方便,简短的代价为执行速度

GIL:使得在同一进程内任何时刻仅有一个线程在执行(Cpython)

Python的解析器 ——
含有GIL的有：CPython、PyPy、Psyco；
没有GIL的有：JPython，IronPython。

multiprocessing库的出现很大程度上是为了弥补thread库因为GIL而低效的缺陷

方便将来$\textcolor{orange}{量化}$或者别的应用场景中的一些$\textcolor{green}{重计算的部分}$单独取出来，然后用Cython改写，独立成模块来提高运算速度

$\textcolor{red}{cpu密集型}$:也叫计算密集型,，指的是系统的硬盘、内存性能相对CPU要好很多，此时，系统运作大部分的状况是CPU Loading 100%，CPU要读/写I/O(硬盘/内存)，I/O在很短的时间就可以完成，而CPU还有许多运算要处理，CPU Loading很高。
$\textcolor{red}{io密集型}$:IO密集型指的是系统的CPU性能相对硬盘、内存要好很多，此时，系统运作，大部分的状况是CPU在等I/O (硬盘/内存) 的读/写操作，此时CPU Loading并不高。
$\textcolor{red}{Cpython}$

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1.cpython和ipython的区别:
	CPython是用C语言编写的实现,CPython是使用字节码的解释器，CPython将您的Python代码编译为字节码
	cpython就是我们下载完Python后通过命令行Python进入的解释器
	CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [序号]:作为提示符。
	
	使用:
		1.创建名为.pyx后缀的文件,文件内写符合C格式的代码(较难)
		2.创建setup.py文件
		3.python setup.py install 生成.c文件
		4.进入cpython,import 模块
	案例:Helloworld
      1.创建一个文件helloworld.pyx,内容如下:
        print('hello world!')
      2.创建setup.py文件,内容如下
    	from distutils.core import setup
        from Cython.Build import cythonize
        setup(
        	ext_modules = cythonize("helloworld.pyx))
       3.命令行进入到当前的位置,python setup.py install,生成文件
       4.命令行使用Python进入cpython,import helloworld会自动输入helloworld
          (通常为import fib fib.fib(10)的形式调用函数)
2.实现:Cython
   一.注意:
     1.Cython的扩展名为.pyx
     2.引入模块cimport 模块名
     3.@cython.boundscheck(False) 和 @cython.wraparound(False) 两个修饰符用来关闭 Cython 的边界检查  
	 4.Cython的函数使用cdef定义
   二.实现方法1
     同上面的helloworld案例
   三.实现方法2
     1.创建名为.pyx的文件
     2.不需要创建setup.py文件,直接在函数里导入
        import pyximport 
        pyximport.install()
        import 模块名
        导入函数:模块名.函数名(参数)

$\textcolor{red}{Cython}$

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1.在 Cython 中，类型标注对于提升速度是至关重要的
2.C语言在定义函数的时候,参数是要设定类型的,变量使用前需要定义类型
3.难点在代码转换,如何将Python形式的代码转换成C语言形式

$\textcolor{red}{速度快慢}$:纯Python版本<Python+c混合<C实现Python调用<纯c(C实现C调用)

https://www.jianshu.com/p/9410db8fbf50

$\textcolor{red}{Cython语句和表达式}$

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1.Cython的语句和表达式遵循Python的语法
2.Cython里没有->操作符,用·替代;Cython里没有指针的取值操作符,用P[0]替代*p;Cython里取变量的地址操作符&;在Cython里空指针用Null表示,而且Null是保留关键字,不能用0表示
3.Cython里用<>进行强制转换,而非()  eg: a = <int>b
4.Cython的for循环:
	①同样支持Python的for in range
	②处于性能考虑,Cython对for循环进行了优化,在循环前先定义变量
	eg: cdef int i
		for i in  range(10)