Cythonのコンパイルが簡単に！cythonizeコマンドを使おう

こんにちは、みやびのです。
今回は、Cythonのコンパイルコマンドであるcythonizeコマンド及びcythonコマンドについて紹介します。

cythonizeコマンド及びcythonコマンドは簡単にCythonのコンパイルができるコマンドです。
これまでCythonは「setup.py」ファイルが必要でしたが、上記2つのコマンドの登場により不要となりました。

これからはC言語とPythonをセットアップしておけばライブラリをインストールするだけで使えるようになります。

本記事の内容は以下の通り。

・cython及びcythonizeのコマンド導入方法
・cython及びcythonizeを使用したコンパイル方法

cython及びcythonizeのコマンド導入方法

Cythonの導入手順と同じです。旧バージョンのcythonライブラリを使っている場合はアップデートしてください。

まずは、前提条件としてPython及びC言語の動作環境のセットアップが必要です。
Pythonの始め方については「Pythonプログラミングの始め方まとめ」をお読みください。

C言語はgccコンパイラが必要です。Macには最初から入っていますが、Windowsはインストールする必要があります。

gccコンパイラは以下のページからダウンロードできます。
http://www.mingw.org/

Windowsでcythonコマンド及びcythonizeコマンドを使うためにはvisual Studioのインストールも必要です。
https://visualstudio.microsoft.com/ja/downloads/

cython及びcythonizeのコマンドは「cython」ライブラリをインストールするだけで使用できるようになります。

pip install cython

1	pip install cython

既に旧バージョンのcythonライブラリを使っている場合はライブラリをアップデートしましょう。

pip install --upgrade cython

1	pip install --upgrade cython

-Vオプションでバージョンが表示されていればOKです。

>cython -V
Cython version 0.29.14

1 2	>cython -V Cython version 0.29.14

cythonコマンドとcythonizeコマンドを使うとPythonで書かれた「.pyxファイル」をC言語や実行ファイルにコンパイルすることができます。

オプションの指定方法によって段階的コンパイルしたり、一括で2段階のコンパイルをしたりなど柔軟なコンパイルが可能です。

cythonコマンドはPythonで記述した「.pyx」ファイルをC言語の「.c」ファイルに変換できるコマンドです。

以下のように指定します。

cython helloWorld.pyx

1	cython helloWorld.pyx

上記コマンドを実行すると以下のファイルが作成できます。
helloWorld.c

cythonizeもコンパイルを行うことができるコマンドです。2段階コンパイルもできます。

◆C言語へのコンパイル
オプションを指定しない場合、C言語へのコンパイルだけ行います。

cythonize helloWorld.pyx

1	cythonize helloWorld.pyx

◆C言語ファイルから実行ファイルへのコンパイル
C言語のファイルをPythonで実行できる「.soファイル(.pydファイル)」に変換する方法です。

※Windowsの場合は「.pydファイル」、Macの場合は「.soファイル」

-bオプションを指定すると「.c」ファイルを実行ファイルに変換できます。

cythonize -b helloWorld.c

1	cythonize -b helloWorld.c

◆2段階コンパイル
-iオプションを指定すると「.cファイル」にコンパイルした後、続けて「.soファイル（.pydファイル）」にコンパイルします。

実行例は以下の通り。

cythonize -i helloWorld.pyx

1	cythonize -i helloWorld.pyx

複数指定も可能です。
以下のようにアスタリスクで指定すると「helloWorld」と名のつく全ての「.pyx」ファイルをコンパイルすることができます。

cythonize -i helloWorld*

1	cythonize -i helloWorld*

◆-aオプション
-aオプションを指定すると以下のHTMLファイルが作成されます。
helloWorld.html

HTMLファイルを開くとPythonコードとC言語の対応関係を見ることができます。

ちなみに元のコードは以下の通り。

def say_hello_to(name):
    print("Hello %s!" % name)

1 2	def say_hello_to(name): print("Hello %s!" % name)

短いコードでも結構複雑なコードになりますね。

以上、cythonコマンド及びcythonizeコマンドの使い方でした。