Cython을 이용한 Bubble Sort

문법

1. bint 타입으로 bool을 이용할 수 있음.

cdef bint swapped = False

 

2. len(array)는 Py_ssize_t를 return함.

  // C에서 len(array) - 1 을 구하는 과정
  if (unlikely(__pyx_v_array == Py_None)) {
    PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "object of type 'NoneType' has no len()");
    __PYX_ERR(0, 10, __pyx_L1_error)
  }
  __pyx_t_1 = PyList_GET_SIZE(__pyx_v_array); if (unlikely(__pyx_t_1 == ((Py_ssize_t)-1))) __PYX_ERR(0, 10, __pyx_L1_error)
  __pyx_v_n = (__pyx_t_1 - 1);

 

3. cdef int, cdef double..., c타입 지정은 cdef 타입을 사용하면 됨.

cdef int a = 0
cdef double b = 0
cdef bint booltype = True
cdef Py_ssize_t i


ctypedef fused A:
    int
    long

ctypedef fused B:
    int
    long

# int나 long array
def myfunc(A[:] a, B[:] b):
    pass
    
    
# built-in fused type
cython.integral # short, int, long
cython.floating # float, double
cython.numeric  # short, int, long, float, double, float complex, double complex

 

4. for문 아래 두 방법으로 쓰일 수 있는데 결과는 같음.

# Cython
for i from 0 <= i < n - count by 2:
    print(i)
    
# Python
for i in range(0, n - count, 2):
    print(i)

// 생성되는 C 코드
__pyx_t_1 = PyList_GET_SIZE(__pyx_v_array); if (unlikely(__pyx_t_1 == ((Py_ssize_t)-1))) __PYX_ERR(0, 10, __pyx_L1_error)
  __pyx_v_n = (__pyx_t_1 - 1);  // n = len(array) - 1
__pyx_v_count = 0;  // count = 0

__pyx_t_1 = (__pyx_v_n - __pyx_v_count);  // n - count

for (__pyx_v_i = 0; __pyx_v_i < __pyx_t_1; __pyx_v_i++)

 

5. Fused Type: 한 변수가 float 이나 int를 사용하고 싶은 경우

struct를 이용한 상태를 이용하면 됨.

공식 문서 링크: cython.readthedocs.io/en/latest/src/userguide/fusedtypes.html

ctypedef fused char_or_float:
    char
    float


cpdef char_or_float plus_one(char_or_float var):
    return var + 1


def show_me():
    cdef:
        char a = 127
        float b = 127
    print('char', plus_one(a))
    print('float', plus_one(b))

 

소스

def bubbleSort(list array):
    return bubbleSort_c(array)

cdef bubbleSort_c(list array):
    cdef bint isSorted = False
    cdef int count = 0
    cdef Py_ssize_t i
    cdef Py_ssize_t n = len(array) - 1

    while not isSorted:
        isSorted = True
        for i from 0 <= i < n - count:
            if array[i] > array[i + 1]:
                array[i], array[i + 1] = array[i + 1], array[i]
                isSorted = False

        count += 1

    return array

 

결과

Running cython_bubbleSort(tests) vs python_bubbleSort(tests)
cython_bubbleSort is 787.1% faster than python_bubbleSort on 8 of 9 cases

# 약 800% 가량 빠르다.

 

아래 command로 C를 이용하는 지, 파이썬을 참고하는지 볼 수 있음.

cython -a my_py.py