Cython 程序（打印 Hello world）比纯 Python 慢得多

Question

我是 Cython 的新手。我写了一个超级简单的测试程序来获得 Cython 的好处。然而，我的纯 python 速度要快得多。难道我做错了什么？ test.py:

import timeit
imp = '''
import pyximport; pyximport.install()
from hello_cy import hello_c
from hello_py import hello_p
'''

code_py = '''
hello_p()
'''

code_cy = '''
hello_c()
'''

print(timeit.timeit(stmt=code_py, setup=imp))
print(timeit.timeit(stmt=code_cy, setup=imp))

hello_py.py:

def hello_p():
    print('Hello World')

hello_cy.pyx:

from libc.stdio cimport printf

cpdef void hello_c():
    cdef char * hello_world = 'hello from C world'
    printf(hello_world)

hello_py时间耗时14.697s

hello_cy 耗时98s

我错过了什么吗？我怎样才能更快地调用 cpdef 函数运行？

非常感谢！

Answer 1

它花费的时间太长，因为 pyximport 会即时编译 cython 代码（因此您也在测量从 cython 到 C 的编译以及从 C 代码到本机库的编译）。您应该测量调用已编译的代码 - 请参阅 https://cython.readthedocs.io/en/latest/src/quickstart/build.html#building-a-cython-module-using-setuptools

Answer 2

这不是一个有意义的测试 - 两个函数不一样：

Python print 打印一个字符串后跟一个换行符。我认为它会刷新输出。
printf 扫描字符串中的格式化字符（例如 %s），然后在没有额外换行符的情况下打印它。默认情况下 printf 是行缓冲的（即在每个新行之后刷新）。由于您从不 post 换行或刷新它，因此管理越来越大的缓冲区可能会减慢它的速度。

总而言之，不要被毫无意义的微基准测试所误导。特别是对于终端 IO，这实际上很少成为限制因素。

Answer 3

我强烈怀疑你的配置有问题。

我已经（部分）在 Windows 10、Python 3.10.0、Cython 0.29.26、MSVC 2022 中重现了您的测试，并得到了完全不同的结果

因为在我的测试中，Cython 代码稍快一些。我做了 2 处更改：

在 hello_cy.pyx 中，为了使两个代码更接近，我添加了换行符：
```
  ...
  printf("%s\n", hello_world)
```

在主脚本中我把函数的调用和时间的显示分开了：

  ...
  pyp = timeit.timeit(stmt=code_py, setup=imp)
  pyc = timeit.timeit(stmt=code_cy, setup=imp)

  print(pyp)
  print(pyc)

当我运行我得到的脚本（在你好几页之后...）：

...
hello from C world
hello from C world
19.135732599999756
14.712803700007498

这看起来更像是预期的...

无论如何，我们真的不知道这里测试的是什么，因为尽可能不要测试 IO，因为它取决于程序本身之外的很多东西。

Cython 程序（打印 Hello world）比纯 Python 慢得多

Cython program (print Hello world) much slower than pure Python

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