将Python与C结合以提升性能是否合理?

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提问于 2025-04-15 12:00

我喜欢用Python做几乎所有的事情,一直以来我都很清楚,如果我的Python代码遇到瓶颈(因为Python本身的限制),我可以随时用C语言的脚本来解决这个问题。

但是,当我开始阅读一篇关于如何将Python与其他语言结合的指南时,文章的作者提到:

有几个原因可能会让人想用C或C++来扩展Python,比如:

  • 调用已有库中的函数。
  • 给Python添加新的内置类型。
  • 优化代码中的内部循环。
  • 将C++类库暴露给Python。
  • 在C/C++应用程序中嵌入Python。

这里面没有提到性能的问题。所以我再次想问,把Python和C结合起来为了提高性能,这样做合理吗?

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性能是个很广泛的话题,所以你需要更具体一点。如果你程序里的瓶颈主要是网络相关的,那就算你把代码重写成C/C++也没什么用,因为耗时的主要是网络请求,而不是你的代码。你更应该考虑把程序中慢的部分改写成减少网络请求,这样可以减少程序在等待网络输入输出时浪费的时间。如果你在做一些数学密集型的工作,比如解微分方程,而你知道有一些C语言的库能提供比你现在在Python中更好的性能,那你可能就需要把程序的那部分改写成使用这些库,以提高性能。

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* 优化代码中的内部循环

这是不是跟性能有关呢?

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根据我的经验,使用C语言来优化程序的情况其实很少。我更喜欢先找出程序的瓶颈,然后在Python中针对这些问题改进算法。使用哈希表、缓存,以及重新组织数据结构来适应未来的需求,这些方法都能大大加快程序的运行速度。随着程序的发展,你会越来越清楚哪些数据可以提前计算出来,所以不要害怕回头重新调整你的存储方式和算法。此外,寻找机会做到“一举两得”,比如在渲染对象的时候顺便排序,而不是先进行大规模的排序。

当你把一切都优化到你认为最好的时候,可以考虑使用像Psyco这样的优化工具。我亲身体验过,使用Psyco并在我的程序中加一行代码,就能让性能提升十倍。

如果这些方法都不奏效,那就在合适的地方使用C语言,这样你就能达到想要的效果。

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