[英]Primality test Python C extension is slower than pure Python
我已經在 C 擴展和純 Python 代碼中實現了6k+-1 素數測試function,但似乎純 Python 代碼要快得多? 我的 C 代碼有問題嗎? 我還在純 C 中用is_prime
function 編譯了一個類似的測試,其執行時間與 C 擴展相同(將近 2 秒)
primemodule.c
#define PY_SSIZE_T_CLEAN
#include "Python.h"
int is_prime(int n)
{
int i;
if (n <= 3)
return (n > 1);
if (n % 2 == 0 || n % 3 == 0)
return (0);
i = 5;
while ((i * i) <= n)
{
if (n % i == 0 || n % (i + 2) == 0)
return (0);
i += 6;
}
return (1);
}
static PyObject *prime_isprime(PyObject *self, PyObject *args)
{
int n;
if (!PyArg_ParseTuple(args, "i", &n))
return (NULL);
if (is_prime(n))
Py_RETURN_TRUE;
Py_RETURN_FALSE;
}
static PyMethodDef prime_methods[] = {
{"is_prime", prime_isprime, METH_VARARGS, "Check if a number is prime"},
{NULL, NULL, 0, NULL}};
static struct PyModuleDef prime_module = {
PyModuleDef_HEAD_INIT,
"prime",
NULL,
-1,
prime_methods};
PyMODINIT_FUNC PyInit_prime(void)
{
return (PyModule_Create(&prime_module));
}
py_test.py
import time
MAX_INT = 2147483647
def is_prime(n: int) -> bool:
if n <= 3:
return n > 1
if n % 2 == 0 or n % 3 == 0:
return False
i = 5
while i ** 2 <= n:
if n % i == 0 or n % (i + 2) == 0:
return False
i += 6
return True
t1 = time.process_time()
for i in range(MAX_INT - 100, MAX_INT):
is_prime(i)
print(time.process_time() - t1, "seconds")
c_test.py
import time
import prime
MAX_INT = 2147483647
t1 = time.process_time()
for i in range(MAX_INT - 100, MAX_INT):
prime.is_prime(i)
print(time.process_time() - t1, "seconds")
python c_test.py
2.078125 seconds
python py_test.py
0.03125 seconds
timecmd.bat a.exe
2.13 seconds
我認為您的 C 實現在 integer 溢出和簽名方面存在錯誤,並最終導致比 Python 版本更大的循環。
將參數類型更改為unsigned int
( i
也是,否則這是編譯器警告):
static int is_prime(unsigned int n)
{
unsigned int i;
if (n <= 3)
return (n > 1);
if (n == 2 || n == 3)
return (1);
if (n % 2 == 0 || n % 3 == 0)
return (0);
i = 5;
while ((i * i) <= n)
{
if (n % i == 0 || n % (i + 2) == 0)
return (0);
i += 6;
}
return (1);
}
使它(有趣的是,在我的機器上,大約)比 Python 實現快 37 倍。
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