Cython：创建返回数组的C函数

Question

Cython：创建返回数组的C函数

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我希望创建一个Cython函数，该函数读取一个数组并返回一个数组。此函数将从其他cdef函数中调用，而不是python def函数。下面是我拥有的内容。

在我的.pxd文件中：

cdef int[:] array_test(double *x) nogil

在我的.pyx文件中：

cdef inline int[:] array_test(double *x) nogil:

    cdef int output[2]
    output[0]=1
    output[1]=9

    return output

但是当我编译时，出现了错误："无gil不允许操作"。有人能帮忙吗？

- user3433489

1个回答

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原文链接

- ead · Accepted Answer

可能有一些误解：这个函数并不返回一个c数组，而是一个内存视图片段。你不必相信我，可以通过删除nogil并调用cython来检查它。在创建的*.c文件中，你可以看到你的函数的C签名，__Pyx_memviewslice是重要部分：

 static CYTHON_INLINE __Pyx_memviewslice __pyx_f_4file_array_test(CYTHON_UNUSED double *__pyx_v_x)

这个内存视图是一个Python对象，因此必须更新其引用计数器（至少在创建时），因此需要全局解释器锁（否则另一个线程可能会破坏这个计数器，并且对象将无法被销毁或在某个地方仍在使用时被销毁）-这就是为什么您会看到“不带gil的操作不允许”错误消息的原因。

所以你至少有三个选择： 1. 如果没有必要使用“nogil”，那么就放弃它。这是最简单的解决方案，缺点是可能会失去性能。 2. 使用真正的C数组，即int *res =（int *）malloc（2*sizeof（int））。它很快，缺点是您必须自己管理内存。 3. 使用c ++和std :: vector ，优点是您不再需要管理内存，但您需要切换到c ++。

改进第1种可能性的方法是仅在最后一行获取gil，其中它是必需的（对于此示例不会有太大区别，但对于实际代码可能有影响）。

cdef inline int[:] array_test(double *x) nogil:
    cdef int output[2]
    output[0]=1
    output[1]=9
    with gil:
        return output

正如OP所建议的那样，进一步的可能性是改变该函数的签名为:

cdef inline void array_test(double *x, int[:] output) nogil:

这里的诀窍在于函数array_test不再创建结果内存视图，并且不必进行引用计数，这使得“nogil”成为可能。顺便说一下，这是因为对于cdef函数，Cython不会为参数调用Py_INCREF/Py_DECREF（而对于def函数则必须这样做）。

有一些小缺点，比如调用array_test变得更加繁琐，调用者必须拥有GIL才能创建output内存视图。但它也有一个优点，即调用者可以确定结果应该存储在哪种数据结构中（numpy数组或其他某种类型）。