这个答案试图给出一个估计，平行化版本可以获得多少加速。然而，由于这个任务受到内存带宽的限制（Python整数对象至少占用32个字节，并且可能散布在内存中，因此会有许多缓存未命中），我们不应该期望太多。
第一个问题是如何处理错误（元素不是整数或值过大）。我将采用以下策略/简化：当对象
时，它将被转换为一个特殊数字（
-1），表示发生了错误。只允许非负整数
<2^30 可以使我的工作更容易，因为我必须重新实现
PyLong_AsLongAndOverflow而不引发错误，否则检测溢出通常很麻烦（但请参见答案末尾的更复杂方法）。
Python整数对象的内存布局可以在
这里找到：
struct _longobject {
PyObject_VAR_HEAD
digit ob_digit[1];
};
成员变量ob_size/宏Py_SIZE告诉我们在整数的表示中使用了多少个30位数字（对于负整数，ob_size为负数）。
因此，我的简单规则可以转换为以下C代码（我使用C而不是Cython，因为它是使用Python C-API的更简单/更自然的方式）：
#include <Python.h>
int to_int(PyObject *vv){
if (PyLong_Check(vv)) {
PyLongObject * v = (PyLongObject *)vv;
Py_ssize_t i = Py_SIZE(v);
if(i==0){
return 0;
}
if(i==1){
return v->ob_digit[0];
}
return -1;
}
return -1;
}
现在，给定一个列表，我们可以使用以下的C函数并行地将其转换为
int缓冲区，该函数使用omp：
void convert_list(PyListObject *lst, int *output){
Py_ssize_t n = Py_SIZE(lst);
PyObject **data = lst->ob_item;
#pragma omp parallel for
for(Py_ssize_t i=0; i<n; ++i){
output[i] = to_int(data[i]);
}
}
没有太多可说的 - PyListObject-API 用于并行访问列表中的元素。这可以实现，因为 to_int 函数中没有引用计数/竞争条件。
现在，通过Cython将所有内容捆绑在一起：
%%cython -c=-fopenmp --link-args=-fopenmp
import cython
cdef extern from *:
"""
#include <Python.h>
int to_int(PyObject *vv){
... code
}
void convert_list(PyListObject *lst, int *output){
... code
}
"""
void convert_list(list lst, int *output)
@cython.boundscheck(False)
@cython.wraparound(False)
def pack_ints_ead(list int_col):
cdef char[::1] int_buf = bytearray(4*len(int_col))
convert_list(int_col, <int*>(&int_buf[0]))
return int_buf.base
一个重要的细节是：
convert_list不能是nogil（因为它不是）！Omp线程和受GIL影响的Python线程是完全不同的东西。
可以（但不一定）在使用具有
缓冲区协议的对象时释放GIL以进行omp操作 - 因为这些对象通过缓冲区协议被锁定，不能从不同的Python线程更改。列表没有这样的锁定机制，因此，如果释放了GIL，则列表可能会在另一个线程中更改，并且所有指针都可能无效。
现在来看下时间（使用稍大的列表）：
amount = 5*10**7
ints = list(range(amount))
%timeit pack(f'{amount}i', *ints)
%timeit pack_ints_DavidW(ints)
%timeit pack_ints_ead(ints)
顺便提一句，关闭pack_ints_ead的并行化会使运行时间为209毫秒。
因此，考虑到约33%的小幅改进，我会选择更健壮的DavidW的方案。
这里是使用略有不同的方式来表示错误值的实现:
- 非整数对象的结果为
-2147483648（即 0x80000000 ）- 32位整数可以存储的最小负值。
- 大于等于
2147483647（即 >=0x7fffffff ）的整数将被映射/存储为 2147483647 - 32位整数可以存储的最大正数。
- 小于等于
-2147483647（即 <=0x80000001 ）的整数将被映射/存储为 -2147483647
- 所有其他整数都映射到其正确的值。
主要优点是它可以正确地处理更大范围的整数值。该算法的运行时间几乎与第一种简单版本相同（可能比第一种慢2-3％）：
int to_int(PyObject *vv){
if (PyLong_Check(vv)) {
PyLongObject * v = (PyLongObject *)vv;
Py_ssize_t i = Py_SIZE(v);
int sign = i<0 ? -1 : 1;
i = abs(i);
if(i==0){
return 0;
}
if(i==1){
return sign*v->ob_digit[0];
}
if(i==2 && (v->ob_digit[1]>>1)==0){
int add = (v->ob_digit[1]&1) << 30;
return sign*(v->ob_digit[0]+add);
}
return sign * 0x7fffffff;
}
return 0x80000000;
}
@nogil。 - JayPyLong_AsLong的实现。您需要调整实现方式，使其不使用GIL（即不能引发异常）。 - DavidW