将Python代码转换为Cython

Question

我有一个使用OpenCV的Python程序。目前该程序如预期运行。现在我想使用Cython将我的Python代码编译为C代码。我这样做是因为我不想完全用C重新编写整个程序，而是希望其他Python程序仍然可以 import my_program。

我以前从未使用过Cython，但刚刚阅读了一些博客文章。请问有人能告诉我应该做好哪些准备工作，这将是多么艰巨的任务...... 我现有的Python程序大约有200行代码。

- Anthony

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有一个200行的脚本，我会直接尝试运行它，看看是否会遇到任何问题。并不是说这个问题的答案在一般情况下没有用处。 - Dan Mašek

@Anthony，你通过这样做希望实现什么目标？因为你可能可以使用Cython编译你的Python代码，几乎不需要（或者只需要很少）对其进行修改，但实际上你可能没有获得太多的优势。 - DavidW

@DavidW 我这么做的唯一原因是为了使代码混淆，而Python不允许这样做。我知道有人仍然可以对其进行反向工程，但我的目标只是让他们更难反向工程。我从这个答案得到了这个想法：https://dev59.com/AnVC5IYBdhLWcg3wihuv#7347168 - Anthony

@Anthony 如果是这种情况，你的代码可能会原封不动地工作（虽然存在不兼容性，但你可能需要花费很大的力气才能找到）。也许我可以在某个时候回答一些更明显的不兼容性问题。 - DavidW

@DavidW 在做更多研究时，我发现了https://liftoff.github.io/pyminifier/。你用过吗？对于我的情况似乎很有前途，我唯一的目的是使逆向工程代码“更难”，但仍然能够让用户像导入任何其他模块一样`import my_code`。 - Anthony

Answer 1

根据您的评论，您希望运行现有代码“原样”以避免提供源代码，而不是进行任何重大更改以使用Cython特定功能。考虑到这一点，我预计它应该可以在没有任何主要努力的情况下正常工作。一个简单的替代方案是考虑提供pyc字节码文件。

以下是我知道的一些小问题清单（按重要性粗略排序）。另外还列出了一些其他问题在文档中。这些大多数都是相当小的问题，所以你可能不会遇到它们。

1. 你可能需要为每个平台，32位和64位，每个（主要的，例如3.4、3.5）使用的Python版本重新编译你的模块，并且在Windows上可能需要使用多个不同的编译器。

2. 你不能在模块级别使用__file__。当尝试查找与代码存储在相同位置的静态资源的路径时，这有时会成为问题。

3. 一些尝试通过检查堆栈（查看调用它们的函数中定义的变量）来做聪明事情的东西会出现问题，例如sympy中的一些和可能一些快捷方式到字符串格式化（请参见一些可能使用这个想法的示例）。

4. 任何查看函数的字节码的东西（因为它不是由Cython生成的）。Numba可能是数值Python中最常用的例子，但我知道至少有一个（未维护的）MATLAB/Python包装器会检查调用函数的字节码以尝试确定返回的参数数量。

5. 你必须有一个__init__.py文件才能将一个文件夹变成一个模块——它不会单独识别已编译的__init__.so文件。

6. 字符串连接可以通过Python中的快速路径进行，而Cython不管理。你在代码中不应该过多地依赖这一点，但是如果你依赖它，你可能会看到很大的性能差异。

- DavidW