使用 cython 在 python 中对小数组进行高效数学运算

我使用 numpexpr 对大型数组进行快速数学计算，但如果数组的大小小于 CPU 缓存，则使用简单数组数学在 Cython 中编写代码会更快，特别是在多次调用该函数的情况下。

问题是，如何在 Cython 中使用数组，或者更明确地说：Cython 中是否有与 Python 的 array.array 类型的直接接口？我想做的是这样的（简单的例子）

cpdef array[double] running_sum(array[double] arr):
    cdef int i 
    cdef int n = len(arr)
    cdef array[double] out = new_array_zeros(1.0, n)
    ... # some error checks
    out[0] = arr[0]
    for i in xrange(1,n-1):
        out[i] = out[i-1] + arr[i]

    return(out)

我首先尝试使用 Cython numpy 包装器并使用 ndarray，但与使用 malloc 创建 C 数组相比，对于小型一维数组来说，创建它们似乎成本非常高（但内存处理变得很痛苦）。

Thanks!

您可以使用基本功能来创建简单的自己的功能，并检查这里是否是一个可以开始的模型：

from libc.stdlib cimport malloc,free

cpdef class SimpleArray:
    cdef double * handle
    cdef public int length
    def __init__(SimpleArray self, int n):
        self.handle = <double*>malloc(n * sizeof(double))
        self.length = n
    def __getitem__(self, int idx):
        if idx < self.length:
            return self.handle[idx]
        raise ValueError("Invalid Idx")
    def __dealloc__(SimpleArray self):
        free(self.handle) 

cpdef SimpleArray running_sum(SimpleArray arr):
    cdef int i 
    cdef SimpleArray out = SimpleArray(arr.length)

    out.handle[0] = arr.handle[0]
    for i from 1 < i < arr.length-1:
        out.handle[i] = out.handle[i-1] + arr.handle[i]
    return out

可以用作

>>> import test
>>> simple = test.SimpleArray(100)
>>> del simple
>>> test.running_sum(test.SimpleArray(100))
<test.SimpleArray object at 0x1002a90b0>