python - 在 cython 中创建 2D/3D C 数组

Question

谁能告诉我如何将 cython 创建的二维数组传递给 cdef 函数？我可以用一维数组做到这一点，但是不是 2D(或更高)，让我说明一下情况:

这是我想在 cython 中重现的 C 代码:

#include <stdio.h>

void print_my_1Darray();
void print_my_2Darray();

int main(void){

    int arr1D[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
    int arr2D[3][4] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}}; 

    print_my_1Darray(arr1D);   
    printf("\n");
    print_my_2Darray(arr2D);
    printf("\n");
    return 0;
}

void print_my_1Darray( int x[] ){
   
    int i;       
    for(i=0; i < 12; i++){
        printf("c[%d] = %d\n",i, x[i]);
    }
}

void print_my_2Darray( int x[3][4] ){
   
    int i, j;         
    for(i=0; i < 3; i++){
        for(j=0; j < 4; j++){
            printf("c[%d][%d] = %d\n",j, i, x[i][j]);
        } 
    }
}

然后，如果我尝试在 Cython 中重现此内容，如下所示:

cimport cython
import numpy as np
cimport numpy as cnp

def testfunc():
    
    cdef int *arr1D = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12]
    print_my_1D_array(arr1D)
    
    cdef int *arr2D = [[1,2,3,4], [5,6,7,8], [9,10,11,12]]   # <-- WRONG!
    print_my_2D_array(arr2D)


cdef void print_my_1D_array(int c_arr[12]):
    
    cdef int i
    
    for i in range(4):
    print c_arr[i]  

cdef void print_my_2D_array(int c_arr[3][4]):
    
    cdef int i, j
    
    for i in range(3):
        for j in range(4):
            print c_arr[i][j]

当我编译这个 pyx 脚本时，我收到错误:

    cdef int *arr2D = [[1,2,3,4][5,6,7,8][9,10,11,12]]   
    print_my_2D_array(arr2D)
                      ^
    ------------------------------------------------------------
 
    test2.pyx:18:27: Cannot assign type 'int *' to 'int (*)[4]'

看来我可以用它来创造一些东西

  "cdef int *arr2D = [[1,2,3,4][5,6,7,8][9,10,11,12]]" 

line 并且编译正常，直到我尝试将它传递给函数或简单地打印它的成员...

任何人都可以解释那里发生了什么以及如何在 cython 中创建纯 C 2D/3D 数组以及如何将它们传递给 C 级函数吗？另外，我试图避免使用 numpy 数组以避免 python 开销，因为我的代码需要对数组进行非常快速的计算。

Answer 1

您需要使输入数组静态:

cdef int arr2D[3][4]
arr2D[0][:] = [1,  2,  3,  4]
arr2D[1][:] = [5,  6,  7,  8]
arr2D[2][:] = [9, 10, 11, 12]