1月13日总结
，python性能比较差，尤其在计算密集型的任务当中，所以机器学习领域的算法开发，大多是将python做胶水来用，他们会在项目中写大量的C/C++代码然后编译为so动态文件供python加载使用。那么时至今日，对于不想学习c/c++的朋友们，rust可以是一个不错的替代品，它有着现代化语言的设计和并肩c/c++语言的运行效率。
本文简单介绍使用rust为python计算性质的代码做一个优化，使用pyo3库为python写一个扩展供其调用，咱们下面开始，来看看具体的过程和效率的提升。（PS：本文只是抛砖引玉，初级教程）
我的台式机环境:
设备名称 DESKTOP
处理器 12th Gen Intel(R) Core(TM) i7-12700 2.10 GHz
机带 RAM 32.0 GB (31.8 GB 可用)
系统类型 64 位操作系统, 基于 x64 的处理器
- python代码
首先给出python代码，这是一个求积分的公式：
import time
def integrate_f(a, b, N):
s = 0
dx = (b - a) / N
for i in range(N):
s += 2.71828182846 ** (-((a + i * dx) ** 2))
return s * dx
s = time.time()
print(integrate_f(1.0, 100.0, 200000000))
print("Elapsed: {} s".format(time.time() - s))
执行这段代码花费了: Elapsed: 32.59504199028015 s
2. rust
use std::time::Instant;
fn main() {
let now = Instant::now();
let result = integrate_f(1.0, 100.0, 200000000);
println!("{}", result);
println!("Elapsed: {:.2} s", now.elapsed().as_secs_f32())
}
fn integrate_f(a: f64, b: f64, n: i32) -> f64 {
let mut s: f64 = 0.0;
let dx: f64 = (b - a) / (n as f64);
for i in 0..n {
let mut _tmp: f64 = (a + i as f64 * dx).powf(2.0);
s += (2.71828182846_f64).powf(-_tmp);
}
return s * dx;
}
执行这段代码花费了: Elapsed: 10.80 s
3. 通过pyo3写扩展
首先创建一个项目，并安装 maturin 库:
(replace demo with the desired package name)
$ mkdir demo
$ cd demo
$ pip install maturin
然后初始化一个pyo3项目:
$ maturin init
✔ 🤷 What kind of bindings to use? · pyo3
✨ Done! New project created demo
整体项目结构如下:
Cargo.toml中的一些字段含义：https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html
.
├── Cargo.toml // rust包管理文件，会在[lib]中声明目标扩展包的名称
├── src // rust源文件目录, 你的扩展文件就写在这里，这个目录是maturin初始化的时候自动创建
│ └── lib.rs // 扩展文件
├── pyproject.toml // python包管理文件，里面有python的包