我通过将c代码集成到我的python程序中来加速我的程序。我正在使用ctypes
从python执行c中的函数。
c程序:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#define MAX_ITERATIONS 1000
static void calculate_pixel(int x, int y, int size, float*** img){
int i = 0;
float a = 0.0, b = 0.0;
while(a*a+b*b <= 4.0 && i < MAX_ITERATIONS){
float temp_a = a;
a = a*a - b*b + x;
b = 2*a*b + y;
i++;
}
float temp[3];
memset(&temp, 0, sizeof(float)*3);
if(i != MAX_ITERATIONS){
float brightness = logf(1.75 + i - logf(log(a*a + b*b))) / log(MAX_ITERATIONS);
temp[0] = brightness;
temp[1] = brightness;
temp[2] = 1;
}
memcpy(img[x][y], &temp, sizeof(float)*3);
}
float*** mandel(int size){
ssize_t len = (size)*sizeof(float*);
float*** img = malloc(len);
int x, y;
for(x = 0; x < size; x++){
img[x] = malloc(len);
for(y = 0; y < size; y++){
img[x][y] = malloc(sizeof(float)*3);
calculate_pixel(x, y, size, img);
}
}
return img;
}
Python程序:
from ctypes import *
import matplotlib.pyplot as pl
size = 1000
lib = './mandelbrot3.so'
dll = cdll.LoadLibrary(lib)
dll.mandel.argtypes = [c_int]
#what i get in return from the c program
dll.mandel.restype = POINTER(POINTER(POINTER(c_float*3)*size)*size)
#calling function "mandel" in c program
res = dll.mandel(size)
#printing first value, does work this way
print(res.contains[0].contains[0].contains[0])
#creating a picture with pyplot, and inserting the array this way,
#does not work because its pointers
pl.imshow(res.contains)
pl.show()
dll.mandel.restype
是一个三脚指针,大小为:1000 * 1000 * 3。这将创建一个图片,其中大小为1000 * 1000像素,3个浮点数是rgb值。
所以我的问题是我从c程序返回的只是一个指针。我需要能够将其转换为普通的3D python列表或numpy数组。有没有比使用for循环读取指针数组中的所有元素并将它们插入新列表或numpy数组更好的方法呢?
答案 0 :(得分:0)
我不确定这个三指针业务,但从C到numpy的数组是这样的:
假设您已向图片缓冲区收到ctypes POINTER
,并且您知道height
,width
和数据类型......
您可以将ctypes
数组与缓冲区中的图像大小相同,如下所示:
arr = (c_float * height * width * 3).from_address(addressof(data.contents))
在这种情况下,data
是POINTER
。
然后使用ndarray
kwarg:
buffer
import numpy as np
img = np.ndarray(buffer=arr, dtype=np.float32, shape=(height, width, 3))