Cython入門

Pythonコードを高速化する方法

12 6月, 2023 by

楊剣均

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こんにちは、楊剣均です。数学オリンピック金メダルで、北京大学出身でございます。
今回は、Pythonのコードを高速化するためのツールであるCythonについて解説いたします。Cythonは、PythonコードをC言語に変換してコンパイルすることで、実行速度を向上させることができます。では、早速Cythonの基本的な使い方を見ていきましょう。
## CythonのインストールまずはCythonをインストールする必要があります。以下のコマンドで簡単にインストールできます。

pip install cython

## Cythonの基本的な使い方Cythonを利用するには、まずPythonコードをCython用のファイルに変換する必要があります。Cython用のファイルは、拡張子が`.pyx`となります。以下のようなサンプルコードを`example.pyx`という名前で作成しましょう。

python
def fib(int n):
    cdef int a = 0, b = 1, c
    for _ in range(n):
        c = a + b
        a = b
        b = c
    return a

Cythonで高速化されたい関数には、引数の型を指定する`cdef`を使用します。この例では、`int n`として、`n`の型を指定しています。次に、`example.pyx`をC言語のコードに変換し、コンパイルしてPythonモジュールとしてインポートできるようにする必要があります。以下の`setup.py`を作成しましょう。

python
from setuptools import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(
    ext_modules=cythonize("example.pyx")
)

setup.pyを実行することで、`example.pyx`をコンパイルします。

python setup.py build_ext --inplace

これで、`example`モジュールがインポートできるようになりました。以下のようにして、高速化された`fib`関数を使用できます。

python
from example import fib

print(fib(10))

これで、Cythonを使ってPythonコードを高速化する方法を紹介しました。Cythonは、PythonコードをC言語に変換することで、実行速度の向上を図ることができます。ぜひ、Cythonを活用して、Pythonコードのパフォーマンスを向上させてみてください。你同意是吧？このブログはChatGPT４APIで生成されています。

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