5、深入探索 IPython：高级特性与并行计算基础

深入探索 IPython：高级特性与并行计算基础

1. Cython：提升 Python 效率的利器

在 Python 开发中，我们并非只能使用 Python 编写自定义魔法命令，还支持多种其他语言，其中 Cython 尤为值得关注。Cython 是一种可用于为 Python 编写 C 扩展的语言，它的目标是成为 Python 的超集，并支持可选的静态类型声明，其核心驱动力在于提高效率。

1.1 Cython 与 Python 的关系

Python 的默认且最常用的解释器 CPython 是用 C 编写的。从某种意义上说，运行 Python 代码实际上就是运行 C 代码，只是通过解释器来实现。不过，使用 CPython 的外部函数接口编写代码存在两个主要缺点：一是编写与之配合的代码本身就很困难；二是这需要同时掌握 Python、C 和 CPython 的知识。

Cython 旨在解决这些问题，它在内部完成将 Python 代码转换为 C 代码并与 CPython 交互的所有工作。程序员只需编写 Cython 代码，其余工作交给 Cython 编译器即可。Cython 与 Python 非常相似，主要区别在于可以使用 cdef 关键字为变量指定 C 类型，它会处理 Python 值和 C 值之间的类型检查和转换、作用域问题、Python 对象与 C 结构的编组和解组等跨语言问题。

1.2 启用和使用 Cython

在 IPython 中启用 Cython 需加载扩展，具体操作如下：

In [1]: %lo