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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 ....
阅读量:5856 次
发布时间:2019-06-19

本文共 3114 字,大约阅读时间需要 10 分钟。

 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]
  1. #include<stdio.h>   
  2. #include <time.h>   
  3.   
  4. int main(int argc, char* argv[])  
  5. {  
  6.     unsigned long i = 1;  
  7.     unsigned long ulNum = 1000000;  
  8.   
  9.     clock_t start, finish;  
  10.     double  duration;  
  11.   
  12.     start = clock();  
  13.   
  14.     while (ulNum != 0)  
  15.     {  
  16.         printf("\nThe ulNum is: %u ", i);  
  17.         ulNum--;  
  18.         i++;  
  19.     }  
  20.   
  21.     finish = clock();  
  22.     duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;  
  23.     printf( "\n Use Time: %f seconds\n", duration );  
  24.   
  25.     system("pause");  
  26.   
  27.     return 0;  
  28. }  

#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]
  1. #!/usr/bin/env python   
  2. # -*- coding: utf-8 -*-   
  3.   
  4. import time  
  5. import os  
  6.   
  7. time_begin = time.clock()  
  8.   
  9. i = 1  
  10. ulNum = 1000000  
  11. while (ulNum != 0):  
  12.     print "The ulNum is: %u " % i  
  13.     ulNum -= 1   
  14.     i += 1    
  15. print "Use time: %s" % (time.clock() - time_begin)   
  16. 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:

 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]
  1. // test_dll.cpp : Defines the entry point for the DLL application.   
  2. //   
  3.   
  4. #include "stdafx.h"   
  5. #include <stdio.h>   
  6.   
  7.   
  8. BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,   
  9.                        DWORD  ul_reason_for_call,   
  10.                        LPVOID lpReserved  
  11.                      )  
  12. {  
  13.     return TRUE;  
  14. }  
  15.   
  16.   
  17. extern "C" _declspec(dllexportvoid print_sum(unsigned long ulNum)   
  18. {   
  19.     unsigned long i = 1;  
  20.   
  21.     while (ulNum != 0)  
  22.     {  
  23.         printf("\nThe ulNum is: %u ", i);  
  24.         ulNum--;  
  25.         i++;  
  26.     }  
  27.   
  28. }  

// 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]
  1. import os  
  2. import ctypes  
  3. import time  
  4.   
  5.   
  6. time_begin = time.clock()  
  7.   
  8. test_dll = ctypes.cdll.LoadLibrary('test_dll.dll')  
  9.   
  10. test_dll.print_sum(1000000)  
  11.   
  12. print "Use time: %s" % (time.clock() - time_begin)   
  13.   
  14. 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。

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