Cython

Python wint aan populariteit en dat is niet vreemd. Het is een snel te leren taal, eenvoudig in gebruik en uitstekend toepasbaar voor data science en machine learning. Echter… Python is traag. Erg traag. En dan is er C. Een spruitjeslucht steekt op bij het typen over deze taal. C is niet hip, C is niet eenvoudig, maar het is de ongeëvenaarde snelheidsduivel onder de programmeertalen.

 

Konden we maar het beste van twee werelden krijgen…

 


H E T  B E S T E  V A N  T W E E  W E R E L D E N

 

 

Cython is een Python variant die een brug slaat tussen razendsnelle machinecode en prettig te schrijven Python code. Het principe is eenvoudig: een Python-achtig taaltje wordt getranspileerd naar C om vervolgens gecompileerd te worden naar machinecode. Je hebt dus per script een source file (.pyx), een getranspileerde file (.c) en een gecompileerde file (.pyd). Deze laatste wordt daadwerkelijk gebruikt bij het uitvoeren.

De syntactische verschillen tussen Python en Cython zijn niet zo groot. Variabelen worden voorzien van een C-achtige type declaratie. Deze plaats je vóór een variabele (en niet erachter zoals een type hint). Daarnaast zijn er 3 manieren om functies te definieren. Dit kan doormiddel van het keyword “cpdef”. Dit betekent dat zowel Python als Cython scripts deze mogen aanroepen, in tegenstelling tot “cdef” en “def”. Deze laatste mogen enkel door respectievelijk Cython en Python scripts worden aangeroepen. Voor lijsten geef je vooraf de lengte op, zodat het geheugen – iets waar je in Python niet over nadenkt – bij voorbaat gealloceerd kan worden.

 

B E N C H M A R K S

 

 

Waar Cython tekort schiet in creativiteit voor logo’s en naamgeving, blinkt ze uit in de benchmarks. Ziehier, een eenvoudig script om priemgetallen te berekenen in Python (links) en Cython (rechts). Uitgevoerd op een i7 Windows laptopje. Onderstaande functies worden elk aangeroepen met n = 5e4, dat zijn een hoop priemgetallen.

 

def primes(n):
result = [2]
x = 2
while len(result) < n:
for i in result:
if x % i == 0:
break
else:
result.append(x)
x += 1
return result
cpdef primes(int n):
cdef int result[50000]
cdef int i
cdef int x = 2
cdef int found = 1
result[0] = 2while found < n:
for i in range(found):
if x % result[i] == 0:
break
else:
result[found] = x
found += 1
x += 1
return result

 

De resultaten van de benchmarking liegen er niet om:

Python: 80.26094341278076 seconden
Cython: 3.4931583404541016 seconden

Cython is hier bijna 23 keer zo snel. Best heftig hè?

 

N O  F R E E  L U N C H

 

Elk voordeel heb z’n nadeel en Cython is daarin niet uitgezonderd. Laat ik een paar nadelen opsommen die ik heb ondervonden:

*  Het spul werkend krijgen
De tutorials weten het zo fraai te verkopen. Helaas is de realiteit dat wanneer je met Cython aan de slag wilt, je tegen weinigzeggende foutmeldingen aanloopt. Het vergt wat uitzoekwerk voordat je een eerste Cython compilatie hebt voltooid.

*  Platform specifiek
Cython moet worden gecompileerd (want C) en dat is platformspecifiek. Met andere woorden: je moet voor alle ondersteunde platformen apart (cross)compileren. Met plain Python hoeft dat natuurlijk niet.

*  Syntax
Nee, de taal is er niet mooier op geworden met die “cdefs” en harde types. Sommige zaken zijn ook iets complexer, zoals het loopen door een lijst.

 


C O N C L U S I E

 

 

Ben je op zoek naar een flinke performance boost van je Python app? Overweeg dan eens om een deel in Cython te schrijven. Neem de complexiteit van de setup, de syntax en de platformondersteuning wel mee in je overweging. Kijk ook zeker eens naar Numba, Numpy en PyPy als alternatieve turbo’s op je applicatie.

 

Succes en zoals altijd: happy coding!

Software Engineer

Meer weten?

"*" geeft vereiste velden aan

Privacyverklaring*
Dit veld is bedoeld voor validatiedoeleinden en moet niet worden gewijzigd.

Python wint aan populariteit en dat is niet vreemd. Het is een snel te leren taal, eenvoudig in gebruik en uitstekend toepasbaar voor data science en machine learning. Echter… Python is traag. Erg traag. En dan is er C. Een spruitjeslucht steekt op bij het typen over deze taal. C is niet hip, C is niet eenvoudig, maar het is de ongeëvenaarde snelheidsduivel onder de programmeertalen.

 

Software Engineer

Meer weten?

"*" geeft vereiste velden aan

Privacyverklaring*
Dit veld is bedoeld voor validatiedoeleinden en moet niet worden gewijzigd.

Dit artikel delen

Bekijk ook deze artikelen

Je kunt voortaan geen nieuwsmedium meer open slaan (of klikken) zonder te lezen over de krapte op ons energienet en op de arbeidsmarkt voor monteurs. De vraag naar technici is...
In het begin van 2023 is aan Infiniot gevraagd of een prototype van een Gridshield module doorontwikkeld kon worden naar een versie die breder getest zou kunnen worden. Hier is...
Om meer inzicht te krijgen in de elektriciteitsnetten en om te voorspellen waar en wanneer problemen zich voordoen, is men binnen Stedin bezig met het ontwikkelen van sensoren. Deze sensoren...

Samen met ons bouwen aan een duurzame toekomst? Neem contact op!

Maak impact. Samen. Jij ook?

"*" geeft vereiste velden aan

Privacyverklaring*
Dit veld is bedoeld voor validatiedoeleinden en moet niet worden gewijzigd.

×

Welkom bij Infiniot! Wij helpen je graag verder op weg.

× Stel hier jouw vraag