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授权协议 Apache-2.0
开发语言 Rust 查看源码 »
操作系统 跨平台
软件类型 开源软件
开源组织
地区 不详
投 递 者 Alias_Travis
适用人群 未知
收录时间 2021-01-15

软件简介

PyO3 是 Python 的 Rust 绑定,可以用 Rust 语言对 Python 加速。这包括用 Rust 语言运行 Python 代码并与之交互,以及直接编写原生 Python 模块。

PyO3 一开始只是作为 rust-cpython 的分支出现, 后来由于 rust-cpython 缺乏维护, PyO3 开始在 Rust 社区流行, 随着时间推移 PyO3 与 rust-cpython 有了根本的差异。由于导出包使用 Rust 语言开发,以及 Rust 语言速度快且内存利用率极高,因此在运行效率及性能上优于同等 Python 实现模块。

用法:

PyO3 支持 Python 2.7 和 Python 3.6 及更高版本,Rust 最低版本要求则是 1.45.0。

对于使用 Python 3.6 的用户而言,也可以使用 PyPy 进行构建(通过 cpyext),PyPy 版本要求为 7.3 及以上。详情可以参阅指南中的 pypy 部分。

安装完成之后,就可以在 Rust 中编写原生 Python 模块,也可以在 Rust 二进制文件中使用 Python。

在部分操作系统上,如 Ubuntu 18.04,则需要依赖一些其他软件包所提供的环境,针对这些系统需要运行以下命令:

sudo apt install python3-dev python-dev

在 Python 使用 Rust:

PyO3 可用于生成本地 Python 模块。

Cargo.toml

[package]
name = "string-sum"
version = "0.1.0"
edition = "2018"

[lib]
name = "string_sum"
# "cdylib" is necessary to produce a shared library for Python to import from.
#
# Downstream Rust code (including code in `bin/`, `examples/`, and `tests/`) will not be able
# to `use string_sum;` unless the "rlib" or "lib" crate type is also included, e.g.:
# crate-type = ["cdylib", "rlib"]
crate-type = ["cdylib"]

[dependencies.pyo3]
version = "0.13.1"
features = ["extension-module"]

src/lib.rs

use pyo3::prelude::*;
use pyo3::wrap_pyfunction;

/// Formats the sum of two numbers as string.
#[pyfunction]
fn sum_as_string(a: usize, b: usize) -> PyResult<String> {
    Ok((a + b).to_string())
}

/// A Python module implemented in Rust.
#[pymodule]
fn string_sum(py: Python, m: &PyModule) -> PyResult<()> {
    m.add_function(wrap_pyfunction!(sum_as_string, m)?)?;

    Ok(())
}

在 Windows 和 Linux 上,可以使用命令cargo build --release正常构建。在 macOS 上,则需要设置其他链接器参数。一种选择是使用cargo rustc --release -- -C link-arg=-undefined -C link-arg=dynamic_lookup进行编译,另一种方法是使用以下命令创建一个.cargo/config

[target.x86_64-apple-darwin]
rustflags = [
  "-C", "link-arg=-undefined",
  "-C", "link-arg=dynamic_lookup",
]

[target.aarch64-apple-darwin]
rustflags = [
  "-C", "link-arg=-undefined",
  "-C", "link-arg=dynamic_lookup",
]

在开发时,

https://unsplash.com/collections/97745155/
https://unsplash.com/collections/55327332/
https://unsplash.com/collections/18738157/
https://unsplash.com/collections/83253510/
https://unsplash.com/collections/85028995/
https://unsplash.com/collections/73694405/
https://unsplash.com/collections/73980211/

可以符号链接或复制(符号链接 symlink,又称软连接)并重新命名目标文件夹的共享库;在 macOS 中,将libstring_sum.dylib重命名为string_sum.so,在 Windows 上将libstring_sum.dll重命名为string_sum.pyd以及在 Linux 上将libstring_sum.so重命名为string_sum.so。然后在同一文件夹中打开一个 Python shell,就能够进行import string_sum操作。

可以使用 maturin 或 setuptools-rust 来构建、测试和发布你创建的 Python 模块。具体的 setuptools-rust 示范用例可以在 examples / word-count 中找到,而 maturin 则无需任何配置即可直接使用。

在 Rust 使用 Python:

如果你想要用 Rust 应用程序在内部创建一个 Python 解释器并使用它来运行Python代码,那么将pyo3按照如下方式添加进Cargo.toml

[dependencies.pyo3]
version = "0.13.1"
features = ["auto-initialize"]

示例程序显示了sys.version的值和当前用户名:

use pyo3::prelude::*;
use pyo3::types::IntoPyDict;

fn main() -> Result<(), ()> {
    Python::with_gil(|py| {
        main_(py).map_err(|e| {
          // We can't display Python exceptions via std::fmt::Display,
          // so print the error here manually.
          e.print_and_set_sys_last_vars(py);
        })
    })
}

fn main_(py: Python) -> PyResult<()> {
    let sys = py.import("sys")?;
    let version: String = sys.get("version")?.extract()?;
    let locals = [("os", py.import("os")?)].into_py_dict(py);
    let code = "os.getenv('USER') or os.getenv('USERNAME') or 'Unknown'";
    let user: String = py.eval(code, None, Some(&locals))?.extract()?;
    println!("Hello {}, I'm Python {}", user, version);
    Ok(())
}

更多关于 PyO3 的示例,可以查看官方指南。

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代码

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