# 早期绑定速度
> 原文: [http://docs.cython.org/en/latest/src/userguide/early_binding_for_speed.html](http://docs.cython.org/en/latest/src/userguide/early_binding_for_speed.html)
作为一种动态语言,Python 鼓励一种编程风格,即在方法和属性方面考虑类和对象,而不是它们适合类层次结构。
这可以使 Python 成为一种非常轻松和舒适的快速开发语言,但需要付出代价 - 管理数据类型的“繁文缛节”会被转储到解释器上。在运行时,解释器在搜索命名空间,获取属性以及解析参数和关键字元组方面做了大量工作。与“早期绑定”语言(如 C ++)相比,这种运行时“后期绑定”是 Python 相对缓慢的主要原因。
然而,使用 Cython,通过使用“早期绑定”编程技术可以获得显着的加速。
例如,考虑以下(愚蠢)代码示例:
```py
cdef class Rectangle:
cdef int x0, y0
cdef int x1, y1
def __init__(self, int x0, int y0, int x1, int y1):
self.x0 = x0
self.y0 = y0
self.x1 = x1
self.y1 = y1
def area(self):
area = (self.x1 - self.x0) * (self.y1 - self.y0)
if area < 0:
area = -area
return area
def rectArea(x0, y0, x1, y1):
rect = Rectangle(x0, y0, x1, y1)
return rect.area()
```
在`rectArea()`方法中,对`rect.area()`和`area()`方法的调用包含大量的 Python 开销。
但是,在 Cython 中,在 Cython 代码中发生调用的情况下,可以消除大量的开销。例如:
```py
cdef class Rectangle:
cdef int x0, y0
cdef int x1, y1
def __init__(self, int x0, int y0, int x1, int y1):
self.x0 = x0
self.y0 = y0
self.x1 = x1
self.y1 = y1
cdef int _area(self):
area = (self.x1 - self.x0) * (self.y1 - self.y0)
if area < 0:
area = -area
return area
def area(self):
return self._area()
def rectArea(x0, y0, x1, y1):
cdef Rectangle rect = Rectangle(x0, y0, x1, y1)
return rect._area()
```
这里,在 Rectangle 扩展类中,我们定义了两种不同的区域计算方法,即高效的`_area()` C 方法,以及 Python 可调用的`area()`方法,它作为`_area()`的薄包装器。还要注意函数`rectArea()`我们如何'早期绑定',通过声明显式赋予 Rectangle 类型的局部变量`rect`。通过使用此声明,我们获得了访问更有效的 C-callable `_area()`方法的能力,而不仅仅是动态分配给`rect`。
但是 Cython 通过允许我们声明双访问方法 - 可以在 C 级别高效调用的方法,但也可以以 Python 访问开销为代价从纯 Python 代码访问,从而再次为我们提供了更多的简单性。考虑以下代码:
```py
cdef class Rectangle:
cdef int x0, y0
cdef int x1, y1
def __init__(self, int x0, int y0, int x1, int y1):
self.x0 = x0
self.y0 = y0
self.x1 = x1
self.y1 = y1
cpdef int area(self):
area = (self.x1 - self.x0) * (self.y1 - self.y0)
if area < 0:
area = -area
return area
def rectArea(x0, y0, x1, y1):
cdef Rectangle rect = Rectangle(x0, y0, x1, y1)
return rect.area()
```
在这里,我们只有一个区域方法,声明为 [`cpdef`](language_basics.html#cpdef) ,使其可以作为 C 函数有效地调用,但仍然可以从纯 Python(或后期绑定的 Cython)代码访问。
如果在 Cython 代码中,我们有一个已经'早期绑定'的变量(即,显式声明为 Rectangle 类型,或者转换为 Rectangle 类型),那么调用其 area 方法将使用高效的 C 代码路径并跳过 Python 开销。但是如果在 Cython 或常规 Python 代码中我们有一个存储 Rectangle 对象的常规对象变量,那么调用 area 方法将需要:
* 区域方法的属性查找
* 打包参数的元组和关键字的 dict(在这种情况下都是空的)
* 使用 Python API 调用该方法
并且在区域方法本身内:
* 解析元组和关键字
* 执行计算代码
* 将结果转换为 python 对象并返回它
因此,在 Cython 中,通过在声明和转换变量中使用强类型来实现大规模优化是可能的。对于使用方法调用的紧密循环,以及这些方法是纯 C 的情况,差异可能很大。
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