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Python:通过执行100万次打印来比较C和python的性能,以及用C和python结合来解决性能问题的方法
2012-02-20 10:00:08           
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  python作为动态语言,开发效率相当高,但如我们所知,动态语言的执行效率往往是比较低的,请看下面简单的测试过程:

 一、 C语言实现100万次打印:

  代码:

[cpp] #include<stdio.h>  
#include <time.h>  
 
int main(int argc, char* argv[]) 

    unsigned long i = 1; 
    unsigned long ulNum = 1000000; 
 
    clock_t start, finish; 
    double  duration; 
 
    start = clock(); 
 
    while (ulNum != 0) 
    { 
        printf("\nThe ulNum is: %u ", i); 
        ulNum--; 
        i++; 
    } 
 
    finish = clock(); 
    duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC; 
    printf( "\n Use Time: %f seconds\n", duration ); 
 
    system("pause"); 
 
    return 0; 

#include<stdio.h>
#include <time.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
 unsigned long i = 1;
 unsigned long ulNum = 1000000;

 clock_t start, finish;
 double  duration;

 start = clock();

 while (ulNum != 0)
 {
  printf("\nThe ulNum is: %u ", i);
  ulNum--;
  i++;
 }

 finish = clock();
 duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;
 printf( "\n Use Time: %f seconds\n", duration );

 system("pause");

 return 0;
}
 
测试:

可看出,执行了约489秒。

 \

 

二、python实现100万次打印:

代码:

[python] #!/usr/bin/env python  
# -*- coding: utf-8 -*-  
 
import time 
import os 
 
time_begin = time.clock() 
 
i = 1 
ulNum = 1000000 
while (ulNum != 0): 
    print "The ulNum is: %u " % i 
    ulNum -= 1  
    i += 1   
print "Use time: %s" % (time.clock() - time_begin)  
os.system("pause") 
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import time
import os

time_begin = time.clock()

i = 1
ulNum = 1000000
while (ulNum != 0):
    print "The ulNum is: %u " % i
    ulNum -= 1
    i += 1 
print "Use time: %s" % (time.clock() - time_begin)
os.system("pause")
 

测试:

可看出,执行了约675秒。

 \

 

三、性能问题解决方法:

  通过上面的比较,可以看出,同样一个算法,C和python执行所需要的时间相差180多秒,所以我们需要一个解决方法,使编程既有python般的开发效率,又有C般的执行效率,所以我们想到如果将python程序中消耗性能最大的语句用C来实现,将会比较好地解决此问题,当然,实现方法可能有多种,本文仅通过python调用dll的方法来实现,其他方法后续再分析。

思路如下:

 1、将程序中循环部分用C实现,并封装为一个dll;

 2、在python中调用此dll来计算;

 方案实现: www.2cto.com

 1、制作dll,使用VC可以很方便的制作一个dll出来,代码如下,编译一下就会生成一个test_dll.dll文件,注意编译成Release版本。

[cpp] // test_dll.cpp : Defines the entry point for the DLL application.  
//  
 
#include "stdafx.h"  
#include <stdio.h>  
 
 
BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,  
                       DWORD  ul_reason_for_call,  
                       LPVOID lpReserved 
                     ) 

    return TRUE; 

 
 
extern "C" _declspec(dllexport) void print_sum(unsigned long ulNum)  
{  
    unsigned long i = 1; 
 
    while (ulNum != 0) 
    { 
        printf("\nThe ulNum is: %u ", i); 
        ulNum--; 
        i++; 
    } 
 

// test_dll.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
//

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>


BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,
                       DWORD  ul_reason_for_call,
                       LPVOID lpReserved
      )
{
    return TRUE;
}


extern "C" _declspec(dllexport) void print_sum(unsigned long ulNum)
{
 unsigned long i = 1;

 while (ulNum != 0)
 {
  printf("\nThe ulNum is: %u ", i);
  ulNum--;
  i++;
 }

}
 

2、使用python调用test_dll.dll文件,代码如下:

[python] import os 
import ctypes 
import time 
 
 
time_begin = time.clock() 
 
test_dll = ctypes.cdll.LoadLibrary('test_dll.dll') 
 
test_dll.print_sum(1000000) 
 
print "Use time: %s" % (time.clock() - time_begin)  
 
os.system("pause") 
import os
import ctypes
import time


time_begin = time.clock()

test_dll = ctypes.cdll.LoadLibrary('test_dll.dll')

test_dll.print_sum(1000000)

print "Use time: %s" % (time.clock() - time_begin)

os.system("pause")
 

3、测试一下这次的执行时间:

 这次我们用了507秒,可以看出和C程序运行结果的差不多。

 \

四、后记

  通过pyhton调用dll文件仅是提高性能的一个办法,如C和python混合编程等方法均可实现此目的,具体请见后续博文。

 

摘自 Socrates的专栏
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