ctypes与C扩展
我有几个用C语言写的函数，主要是为了一个游戏项目。这些函数调用的频率非常高，大约每秒会被调用2000到4000次。为了追求速度，这些函数是用C语言编写的。
现在，我想把这些函数放到Python里，最简单的方法就是用ctypes。另外一种方法是为这些函数写一个C语言扩展，这样做会比较麻烦，需要花费更多的时间和精力。所以我想知道，除了最开始加载DLL的时间，使用ctypes的开销有多大？
我使用的是Python 2.7（标准的CPython版本），而且我不想使用像Cython这样的外部库。
我知道这个问题之前有人问过，但我没有看到关于这两种方法性能比较的详细信息。
2 个回答
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直接用C语言编写的接口可能会快很多很多。瓶颈在于Python和C之间的接口，传递参数和结果可能需要复制字符串或者把Python的列表转换成C的数组。如果你有一个循环需要调用几百次这些函数，而有些数据不需要每次都单独处理，那么你只需要把这个循环用C语言重写，就能大大减少瓶颈。使用ctypes的话，你就没有这个选择：你只能直接调用现有的函数。
当然，这一切都取决于你调用的函数类型和你传递的数据类型。可能你无法减少开销，这样的话我还是觉得ctypes会慢一些，但可能不会慢得太多。
最好的办法是把你的代码用不同的方式写几个样本，然后进行性能测试。否则，变量太多，没法给出一个明确的答案。
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我对比了C语言扩展和ctypes封装的性能。在我的测试中，二者的差距大约是250倍。因为我多次调用了C语言库，所以ctypes封装也在执行Python代码。C语言库的运行时间非常短，这让Python代码的额外开销显得更加明显。所以你可能会得到不同的比例，但在我的情况下，这个差距是很大的。