【进阶篇】Python+Go——带大家一起另寻途径提高计算性能

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今

日

鸡

汤

一腔热血勤珍重，洒去犹能化碧涛。

/1 前言/

    在上一篇文章中，【基础篇】Python+Go——带大家一起另寻途径提高计算性能，我们成功的通过Python调用Go代码，并且把计算密集的交给了Go来进行计算，虽然计算的很快，但是在获取返回值时，似乎有点让人诧异，并不是我们想象的那样子。

/2 造成返回值错误的原因是什么？/

        在上一篇文章中，我们似乎都忘了一张图。

    .go文件是Go的，不多说，.so是Python调用Go的文件，那.h文件是什么？？？似乎很没有存在感，我们的问题出，也就出在这个.h文件中，我们打开看一下

    我们往下翻翻，会找到extern开头的声明，这个意思是将Go代码转为C代码一一对应的参数，可见，转为C的是GoInt类型，这个类型具体什么意思呢？？？再找找看。

    在上面其实大概可以发现，GoInt其实就是GoInt64，GoInt64的类型是long long类型，这是玩意？？？

    其实我们在Python中调用.so文件使用的是ctypes模块，这个是有一个对应表的。

/3 Python，ctypes , c 类型对应表/

官网地址：

.5/library/ctypes.html

    根据上述表格我们可以发现，在C中的long long类型对应的ctype类型是c_longlong。

    所以我们需要在Python将.so中的返回值改一下，不能使用系统默认的了。代码如下：

from ctypes import *
import timeclass StructPointer(Structure):# 根据查表，C中的long long，对应的ctypes 是 c_longlong# _fields_必须是[](列表)类型，里面写对应的类型，固定格式_fields_ = [("p", c_longlong,),]if __name__ == '__main__':beginTime = time.time()s = CDLL("s1.so")  # 加载s1.so文件stype = StructPointer # 声明.so的run函数返回值类型，固定格式result = s.run(100000000)  # 调用Go生成的.so文件里面的run函数print("result:", result.p)# 此处需要调用.p来获取值，和 _fields_对应endTime = time.time()print("耗时:", endTime - beginTime)

    再次执行：

    可以看到，这次Python执行的结果和Go执行结果就一个样了。继续，换个数字试试看。

    基本可以确定，这次是没问题了。

/4 如果返回的是字符串呢？/

Go代码

package mainimport ("C" //C必须导入"fmt"
)//export run
func run(n int) int{/*必须要export 函数名//是注释的意思，相当于Python中的 #我也是第一次见注释还有作用*/sum := 0for i := 0; i < n; i++ {sum += i}fmt.Println("我是Go代码,我跑完了,我的结果是:",sum)return sum
}//export speak
func speak(n int) string{return "OMG 996好累呀，难得休息一天，好好休息"
}
func main() {//main函数中什么都不要写，和包名main要对应
}

    下面一起来理解.h文件。编译之后打开.h文件如下图所示：

    可以看到，在extern的函数成了两个，但是他的返回值是GoString，继续找。

    可以发现，其实GoString就是_GoString_，继续找。

    这次是一个结构体，里面其实是两个值，不在是单独的long long了，那Python中的继承类也要改一下了。

下面基本同上。

完整代码如下：

from ctypes import *
import timeclass StructPointer(Structure):# 根据查表，C中的long long，对应的ctypes 是 c_longlong# _fields_必须是[](列表)类型，里面写对应的类型，固定格式_fields_ = [("p", c_longlong,),]class StrPointer(Structure):# typedef struct { const char *p; ptrdiff_t n; } _GoString_;# ptrdiff_t == long long_fields_ = [("p", c_char_p), ("n", c_longlong)]if __name__ == '__main__':beginTime = time.time()s = CDLL("s1.so")  # 加载s1.so文件stype = StructPointer # 声明.so的run函数返回值类型，固定格式result = s.run(100000798)  # 调用Go生成的.so文件里面的run函数print("result:", result.p)# 此处需要调用.p来获取值，和 _fields_对应stype = StrPointerspeakStr = s.speak()# 返回的是字节类型，需要转字符串，返回的内容在.p中，.n是切的长度，后面会跟一些介绍，不需要speakStr = str(speakStr.p[:speakStr.n], encoding="utf-8")print("speak:",speakStr)endTime = time.time()print("耗时:", endTime - beginTime)

结果：

    可以看到，调用Go代码成功的拿到了正确的字符串返回值，如果没有 .restype = StrPointer拿到的会是什么呢？拿到会和原来的一样，一堆数字，这里就不举栗子了。

/5 小结/

    至此，基本上在Python调用Go代码上的大坑都解决了，最复杂的是返回字符串类型，查了很多相关资料才解决。

    关于返回其他类型的Python的class怎么写，我相信已经难为不到你们了，最复杂的都解决了，最简单的还不会吗？（除字符串类型以外其他_fields_都是一个字段的）

    我相信各位小伙伴学习能力还是很强的，人生苦短，Python当歌，加油，奥利给！

/6 小彩蛋/

    后台有不少小伙伴留言对Go语言感兴趣，其实我也接触Go语言不太久，这里小编开了一个新公众号【Go语言进阶学习】，主要分享Go语言相关的技术文章，感兴趣的小伙伴可以关注下，咱们一起学习。

    感谢你们的支持和鼓励，期待我们越来越好，周末愉快~

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