一、問題

在 python 中執(zhí) DTW 算法，但是太慢，想到了用c++寫該算法，再用python執(zhí)行
先貼一張效果圖，可以看出，同樣一份 dtw 代碼，python 和 C++ 有10倍多的差距。

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有很多種方法可以在python里執(zhí)行c++代碼，這里選一個我覺得最簡單的。推薦使用vs，編譯如下代碼，注意選擇生成dll，而不是exe。
我的函數原型是 ：

double dtw(double* x, int x_size, double* y, int y_size)

頭文件里需要聲明：

//頭文件 main.h
#pragma once
#includeextern "C"
{__declspec(dllexport) double __cdecl dtw(double* x, int x_size, double* y, int y_size);
};

源文件里實現：

//源文件 main.cpp
#include "main.h"
#includedouble dtw(double* x, int x_size, double* y, int y_size)
{double** D0 = (double**)malloc(sizeof(double*) * (x_size + 1));
    for (int i = 0; i< x_size + 1; i++)
        D0[i] = (double*)malloc(sizeof(double) * (y_size + 1));

    //填充邊框
    D0[0][0] = 0;
    for (int i = 1; i< x_size + 1; i++) D0[i][0] = INT_MAX;
    for (int i = 1; i< y_size + 1; i++) D0[0][i] = INT_MAX;


    //填充數據
    for (int i = 1; i< x_size + 1; i++)
    {for (int j = 1; j< y_size + 1; j++)
        {D0[i][j] = abs(x[i - 1] - y[j - 1]);
        }
    }

    for (int i = 1; i< x_size + 1; i++)
    {for (int j = 1; j< y_size + 1; j++)
        {	//使用min()函數時候總會莫名其妙報錯
            double temp = D0[i - 1][j]< D0[i][j - 1] ? D0[i - 1][j] : D0[i][j - 1];
            double t = temp< D0[i - 1][j - 1] ? temp : D0[i - 1][j - 1];
            D0[i][j] += t;
        }
    }
    double d = D0[x_size][y_size];
    for (int ii = 0; ii< x_size + 1; ii++)
    {free(D0[ii]); //一定要釋放！
    }
    free(D0);
    return d;
}

在vs中編譯生成dll庫后，拿去python里用。

注意：
對于malloc申請的內存，一定要釋放掉。內存泄漏以前我都不管，因為函數執(zhí)行次數不多，程序結束也就自動釋放了。但這次由于 dtw 函數在 python 里執(zhí)行了幾十萬次，瞬間內存就爆了。

3、Python 寫法

首先導入ctypes 庫：

from ctypes import *

然后導入dll庫：

dll = CDLL("./DTW_DLL.dll")
dtwc = dll.dtw #dtw名稱需要與c++中函數名稱一致

Python寫法中需要注意的，就是傳入和傳出參數的類型，我的C++函數原型是

double dtw(double* x, int x_size, double* y, int y_size)

因此傳入參數是[double* , int , double* ,int]，傳出參數是[double]
設定傳入傳出參數類型：

dtwc.argtypes = [np.ctypeslib.ndpointer(dtype=np.float64,ndim=1),c_int,
                    np.ctypeslib.ndpointer(dtype=np.float64,ndim=1),c_int]
dtwc.restype = c_double

最后執(zhí)行函數：

d = dtwc(x,20,y,20)

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本文標題：如何在Python中調用C++的函數？DTW-創(chuàng)新互聯(lián)
標題URL：http://chinadenli.net/article24/dcjhce.html

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