实战 | 如何结合 Golang，提高 Python 的计算性能（下）
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2020-08-13 11:53
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1. 前言
在上一篇文章中，我们成功的通过 Python 调用 Go 代码，并且把计算密集的交给了 Go 来进行计算
虽然计算的很快，但是在获取返回值时，似乎有点让人诧异，并不是我们想象的那样子
2. 返回值错误原因？
在上一篇文章中，我们似乎都忘了一张图
.go 文件是 Go 的，不多说，.so 是 Python 调用 Go 的文件，那 .h 文件是什么？
似乎很没有存在感，我们的问题出，也就出在这个 .h 文件中，我们打开看一下
我们往下翻翻，会找到 extern 开头的声明，这个意思是将 Go 代码转为 C 代码一一对应的参数，可见，转为 C 的是 GoInt 类型，这个类型具体什么意思呢？？？再找找看
在上面其实大概可以发现，GoInt 其实就是 GoInt64，GoInt64 的类型是 long long 类型，这是玩意？？？
其实我们在 Python 中调用 .so 文件使用的是 ctypes 模块，这个是有一个对应表的
3. 查看对应表
对应表可以参考官网地址：
https://docs.python.org/3.5/library/ctypes.html在 C 中的 long long 类型对应的 ctype 类型是 c_longlong
所以我们需要在 Python 将 .so 中的返回值改一下，不能使用系统默认的了。
代码如下：
from ctypes import *
import time
class StructPointer(Structure):
# 根据查表，C中的long long，对应的ctypes 是 c_longlong
# _fields_必须是[](列表)类型，里面写对应的类型，固定格式
_fields_ = [("p", c_longlong,),]
if __name__ == '__main__':
beginTime = time.time()
s = CDLL("s1.so") # 加载s1.so文件
s.run.restype = StructPointer # 声明.so的run函数返回值类型，固定格式
result = s.run(100000000) # 调用Go生成的.so文件里面的run函数
print("result:", result.p)# 此处需要调用.p来获取值，和 _fields_对应
endTime = time.time()
print("耗时:", endTime - beginTime)
再次执行，结果如下：
可以看到，这次 Python 执行的结果和 Go 执行结果就一个样了。
继续，换个数字试试
基本可以确定，这次是没问题了
4. 如果是字符串，怎么办
Go 代码
package main
import (
"C" //C必须导入
"fmt"
)
//export run
func run(n int) int{
/*
必须要export 函数名
//是注释的意思，相当于Python中的 #
我也是第一次见注释还有作用
*/
sum := 0
for i := 0; i < n; i++ {
sum += i
}
fmt.Println("我是Go代码,我跑完了,我的结果是:",sum)
return sum
}
//export speak
func speak(n int) string{
return "OMG 996好累呀，难得休息一天，好好休息"
}
func main() {
//main函数中什么都不要写，和包名main要对应
}
下面一起来理解 .h 文件。编译之后打开 .h 文件如下图所示：
可以看到，在 extern 的函数成了两个，但是他的返回值是 GoString，继续找
可以发现，其实 GoString 就是 _GoString_，继续找。
这次是一个结构体，里面其实是两个值，不在是单独的 long long 了，那 Python 中的继承类也要改一下了
下面基本同上
完整代码如下：
from ctypes import *
import time
class StructPointer(Structure):
# 根据查表，C中的long long，对应的ctypes 是 c_longlong
# _fields_必须是[](列表)类型，里面写对应的类型，固定格式
_fields_ = [("p", c_longlong,),]
class StrPointer(Structure):
# typedef struct { const char *p; ptrdiff_t n; } _GoString_;
# ptrdiff_t == long long
_fields_ = [("p", c_char_p), ("n", c_longlong)]
if __name__ == '__main__':
beginTime = time.time()
s = CDLL("s1.so") # 加载s1.so文件
s.run.restype = StructPointer # 声明.so的run函数返回值类型，固定格式
result = s.run(100000798) # 调用Go生成的.so文件里面的run函数
print("result:", result.p)# 此处需要调用.p来获取值，和 _fields_对应
s.speak.restype = StrPointer
speakStr = s.speak()
# 返回的是字节类型，需要转字符串，返回的内容在.p中，.n是切的长度，后面会跟一些介绍，不需要
speakStr = str(speakStr.p[:speakStr.n], encoding="utf-8")
print("speak:",speakStr)
endTime = time.time()
print("耗时:", endTime - beginTime)运行后的结果如下：
可以看到，调用 Go 代码成功的拿到了正确的字符串返回值
如果没有 .restype = StrPointer 拿到的会是什么呢？
拿到会和原来的一样，一堆数字，这里就不举例子了
5. 最后
至此，基本上在 Python 调用 Go 代码上的大坑都解决了，最复杂的是返回字符串类型，查了很多相关资料才解决。
关于返回其他类型的 Python 的 class 怎么写，我相信已经难为不到你们了，最复杂的都解决了，最简单的还不会吗？（除字符串类型以外其他 _fields_ 都是一个字段的）
我相信各位小伙伴学习能力还是很强的，人生苦短，Python 当歌，加油，奥利给！
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