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用 shedskin 将你的 python 程序转成 C++ 代码

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2009年12月30日

最近在用 python 写一些东西（puzzleup.com上的题啥的），python 写起来很快也很方便，但是当遇到大量数学运算的时候可能就会很慢，于是我就 google 了一下 python 加速的方法，常用的 pysco 就不用说了，这是最简单的方法，但是效果可能不是最好的，传说 pypy 能够将 python 翻译成 c/java 能代码，但是使用的过程中老是遇到错误（什么：[translation:ERROR] KeyError: ‘target’ bulabula），而且编译这个东西耗费了我 >24 h，喜特！猛回头，瞅见了 shedskin，传说这个东东能将 python 翻译成C++，抱着试试看的心情，我就安装上了，结果一试，还真的有快感诶，赫赫！

使用方法：
普通的话就直接：shedskin xxx.py 就可以了，注意 xxx.py 里面只能有数字，字母和下划线，其他滴不要（路径都不能有，刚刚没太注意，结果老是出警告：*ERROR*:./xxx.py: module names should consist of letters, digits and underscores），会在当前目录下生成一个 xxx.cpp, xxx.hpp 和一个 Makefile，完事以后直接 make 就会编译出一个可执行程序来的。为了验证这个玩意是否好使，我找了一个以前和骨头，lerosua 等童鞋一起做欧拉工程的一道运算量较大的题来做实验。
题目是：

http://projecteuler.net/index.php?section=problems&id=10

小于10的所有质数的和是 2 + 3 + 5 + 7 = 17。求小于2000000的所有质数的和。

我写了一个 python 版本（鉴于本人的 python 极菜加之有数学恐惧症，大家对该程序的运行效率不要抱太大希望，只限于能够算出答案而已）：

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# Name:     007-xiooli.py
# Author:   xiooli
#           Email:  <xioooli[at]yahoo.com.cn>
#           Site:   http://joolix.com
# Licence:  GPLv3
# Version:  091024
 
def is_prime(prm,i):
    j=0
    while prm[j]*prm[j] <= i:
        if i%prime[j] == 0:
            return False
        j+=1
    return True
 
prime=[2]
for k in xrange(3,2000000,2):
    if is_prime(prime,k):
        prime.append(k)
print sum(prime)

然后是 lerosua 童鞋的 C 版本：

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/*
 * =====================================================================================
 *
 *       Filename:  003-lerosua.c
 *
 *    Description:  
 *
 *        Version:  1.0
 *        Created:  2009年10月21日 11时37分49秒
 *       Revision:  none
 *       Compiler:  gcc
 *
 *         Author:  lerosua (), lerosua@gmail.com
 *        Company:  cyclone
 *
 * =====================================================================================
 */
 
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
 
#define MAX 1024000
/** 简单的素数集合*/
static long long primum[MAX] = { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29 };
 
static long int count = 10;
 
 
/** 填加10001个素数进素数数组*/
void fill_prime(long long num)
{
 
	long long i = 31;
	long int j = 0;
	for (; i < num; i = i + 2) {
		int flag = 1;
		long long m=(long long)sqrt(i)+1;
		for (j = 0; primum[j] < m; j++) {
			if (i % primum[j] == 0) {
				flag = 0;
				break;
			}
		}
		if (flag)
		{
			primum[count++] = i;
			if(i>num)
				return;
		}
		if(count>MAX){
			printf("error%d\n",count);
			exit(1);
		}
	}
 
 
}
 
int main(int argc, char *argv[])
{
 
	int i;
	long long sum=0L;
	fill_prime(2000000);
 
	for(i=0;i<count;i++)
		if(primum[i]<2000000)
			sum+=primum[i];
 
	printf("count %d \n",count);
	printf("%lld\n",sum);
	//printf("%ld\n",primum[5]);
	return 0;
}

下面正面 PK ：

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xiooli@XIOOLI> time ./010-lerosua 
count 148933                                                                                    
142913828922                                                                                    
./010-lerosua  0.83s user 0.00s system 95% cpu 0.875 total
xiooli@XIOOLI> time python 010-xiooli.py
142913828922                                                                                     
python 010_xiooli.py  19.91s user 0.01s system 93% cpu 21.191 total

咳咳，差距呀～～～（厚颜无耻的说一句，比代码行数的话，我可不差哦。。）

好了，闲话少说，今天咱是有备而来，xiooli 要祭出杀手锏了：

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xiooli@XIOOLI> shedskin 010_xiooli.py 
*** SHED SKIN Python-to-C++ Compiler 0.2 ***                                                    
Copyright 2005-2009 Mark Dufour; License GNU GPL version 3 (See LICENSE)                        
 
[iterative type analysis..]
**                         
iterations: 2 templates: 78
[generating c++ code..]    
xiooli@XIOOLI> make 
g++  -O2 -pipe -Wno-deprecated  -I. -I/usr/lib/shedskin-0.2/lib /usr/lib/shedskin-0.2/lib/builtin.cpp 010_xiooli.cpp /usr/lib/shedskin-0.2/lib/re.cpp -lgc -lpcre  -o 010_xiooli                  
xiooli@XIOOLI> time ./010_xiooli
142913828922                                                                                     
./010_xiooli  0.53s user 0.00s system 94% cpu 0.561 total

呵呵，生成的那个 cpp 和 hpp 乱七八糟的，加之我又不懂 C++，就不列出来了。
居然比 lerosua 童鞋辛辛苦苦写的那一大堆 C 的还要快 0.2 s 多呢，呵呵，shedskin 真是做题作弊之良器也阿。

ps：相信大点的程序要用 shedskin 转 C++ 的话挺够呛的，不过，可以把 python 程序里面的运行瓶颈部分拿出来转成 C++， 于整个程序的运行效率提高应该有很大的帮助呢。另外 shedskin 不是很灵光，python 里面一些很灵活的东西要写得比较死它才容易认，反正有提示的，遇到出错再改 py 文件。

窃笑中：估计 lerosua 童鞋要郁闷了。

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