Numba:高性能Python编译器
一、简介
Numba是一个开源JIT编译器,它将Python和NumPy代码的子集转换为快速机器代码。
二、主要特点
加速Python功能
Numba使用行业标准的LLVM编译器库在运行时将Python函数转换为优化的机器代码。 Python中的Numba编译数值算法可以接近C或FORTRAN的速度。
您不需要替换Python解释器,运行单独的编译步骤,甚至安装C / C ++编译器。 只需将其中一个Numba装饰器应用到Python函数中,Numba就会完成剩下的工作。
专为科学计算而打造
Numba旨在与NumPy阵列和功能一起使用。 Numba为不同的阵列数据类型和布局生成专门的代码,以优化性能。特殊装饰器可以创建通用功能,可以像NumPy函数那样在NumPy数组上进行广播。
Numba还可以与Jupyter笔记本电脑配合使用,实现交互式计算,以及分布式执行框架,如Dask和Spark。
并行化您的算法
Numba提供了一系列用于并行化CPU和GPU代码的选项,通常只需要很少的代码更改。
便携式编译
运送高性能Python应用程序,而不必担心二进制编译和打包。您的源代码仍然是纯Python,而Numba在运行时处理编译。我们在200多种不同的平台配置中持续测试Numba。
Numba支持Intel和AMD x86,POWER8 / 9和ARM CPU,NVIDIA和AMD GPU,Python 2.7和3.4-3.7,以及Windows / macOS / Linux。大多数系统的预编译Numba二进制文件可用作conda软件包和pip可安装的轮子。
三、示例
python一直被病垢运行速度太慢,但是实际上python的执行效率并不慢,慢的是python用的解释器Cpython运行效率太差。
“一行代码让python的运行速度提高100倍”这绝不是哗众取宠的论调。
我们来看一下这个最简单的例子,从1一直累加到1亿。
最原始的代码:
import time def foo(x,y): tt = time.time() s = 0 for i in range(x,y): s += i print('Time used: {} sec'.format(time.time()-tt)) return s print(foo(1,100000000))
结果:
Time used: 6.779874801635742 sec 4999999950000000
我们来加一行代码,再看看结果:
from numba import jit import time @jit def foo(x,y): tt = time.time() s = 0 for i in range(x,y): s += i print('Time used: {} sec'.format(time.time()-tt)) return s print(foo(1,100000000))
结果:
Time used: 0.04680037498474121 sec 4999999950000000
是不是快了100多倍呢?
就因为使用了 numba库的jit模块。
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