Cython：优化原生Python内存视图

Question

我有一个来自外部Python库的函数，它返回一个memoryview对象，我想在Cython中处理它。

有没有一种方法可以将其转换为字节的类型化内存视图（无需复制）以提高效率？我该怎么做呢？这种方法行不通：

mv = memoryview(b'1234')
cdef char[:] *tmv
tmv = mv
     ^
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/home/me/.cache/ipython/cython/_cython_magic_f9f608355444e2d6828580906623cea8.pyx:3:6: Cannot convert Python object to '__Pyx_memviewslice *'

- user3758232

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如果你还没有看过的话，你可能想要看一下这个stackoverflow问题。 - CodeSurgeon

另外，既然Python的memoryviews是从bytearray创建的，为什么不直接将bytearray传递给Cython呢？ - CodeSurgeon

@CodeSurgeon 我对表达式mv = memoryview(b'1234')感到困惑，即mv实际上是第三方库函数的结果。 - user3758232

Answer 1

这个答案 是@CodeSurgeon提供的一种可能的方法。然而，从Cython 0.28开始，我们有了一种更加简洁的方式——只读的内存视图：

%%cython
mv = memoryview(b'1234')
cdef const unsigned char[:] tmv=mv  #"const" is possible since Cython 0.28

显然，您只能从这个memoryview中读取（这是一件好事），并且没有涉及到复制。你还可以说：但这是unsigned char而不是char！没错，这也是一件好事：bytes是unsigned chars，类型化memoryviews的整个重点在于您不会混淆类型！我认为链接的解决方案有点危险的另一个原因是，您可以使用C的全部功能来自毁长城，因为它会强制转换类型和常量性。例如，请参见：

%%cython    
def bad_things(a):
   cdef const unsigned char[:] safe=a
   cdef char *unsafe=<char *> &safe[0] #who needs const and types anyway?
   unsafe[0]=52   #replace through `4`

现在：

 >>> A=b'a'
 >>> bad_things(A)
 >>> print(A)   #take it Python - I pwned your immutability!
 b'4'
 >>> print(b'a')
 b'4'
 >>> #Help! What are you doing Python?

因为Python有一组小字符串池，它们是不可变的（至少Python认为是这样的），而我们已经将与b'a'相关联的对象更改为b'4'，因此我们应该做好迎接有趣结果和开心调试的准备...

总的来说，这很简单：坚持使用类型内存视图以保证类型和常量安全。

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