Cython: 如何在没有GIL的情况下进行打印输出

Question

我应该如何在没有GIL的Cython函数中使用print？例如：

from libc.math cimport log, fabs
cpdef double f(double a, double b) nogil:
    cdef double c = log( fabs(a - b) )
    print c
    return c

编译时出现以下错误：

Error compiling Cython file:
...
    print c
    ^
------------------------------------------------------------

Python print statement not allowed without gil
...

我知道如何使用 C 库替代它们的 Python 等效库（例如这里的 math 库），但我找不到类似的方法来替代 print。

我知道如何使用 C 库替代其 Python 等效库（例如这里的 math 库），但我找不到类似的方法来替代 print 。

- Behzad Jamali

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你为什么需要这个？你只需要释放GIL来进行多线程操作。从多个线程使用print可能最终只会产生混乱的输出。 - DavidW

@DavidW 我没有进行任何多线程操作。我认为释放GIL会消除Python的开销（但似乎我错了？）。在我的情况下，我的代码的核心部分是一个大型for循环（大约有50行代码），但这只是我的猜测，我没有检查释放GIL是否有助于我的大型代码。 - Behzad Jamali

听起来你不需要对此过于严格 - 仅仅拥有GIL并不会减慢你的速度。那些不需要GIL的代码通常更快（作为一般规则），但偶尔的打印语句也没关系。 - DavidW

我认为这个有用的评论值得被看到。我不知道什么是最好的，但请随意将其作为对我的问题的编辑或答案发布。 - Behzad Jamali

Answer 1

使用来自stdio的printf函数：

from libc.stdio cimport printf
...
printf("%f\n", c)

- a spaghetto

Answer 2

这篇文章是对评论区的讨论的跟进，评论中提到这个问题基于一些误解：始终考虑释放GIL的原因以及是否真正需要这样做。

从根本上讲，GIL是每个线程持有的标志，用于指示其是否被允许调用Python API。仅持有标志不会损失任何性能。使用Python API时，Cython通常最快，但这是因为它执行的操作类型而不是持有标志（例如printf可能比Python print稍微快一点，但printf无论是否持有GIL都以相同的速度运行）。

你真正需要担心GIL的唯一时候是在使用多线程代码时，释放它可以让其他Python线程有机会运行。（同样，如果你正在编写一个库并且不需要Python API，释放GIL可能是个好主意，这样你的用户就可以运行其他线程了）。

最后，如果你在nogil块中并且想要进行快速的Python操作，你可以简单地使用以下代码：

with gil:
    print c

机会是，它不会对性能造成太大影响，并且可能节省大量编程工作。

- DavidW

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这是一个类似于ChatGTP的答案 - user22213824

@HardikSindhav 我知道你因为我指出你大量发布ChatGPT答案而感到恼火。然而，这个答案比ChatGPT早约5年。 - DavidW

我不擅长写作，所以我使用ChatGPT。但是解决方案的代码是我自己编写的，我不使用ChatGPT。如果你不喜欢我的回答，那就不要阅读我的回答，但请停止给予负评。 - user22213824