Python的使用具有以下优点：

• 方便
• 调用c/c++库方便

例子：

# dot_python.py
import numpy as np

def naive_dot(a, b):
    if a.shape[1] != b.shape[0]:
        raise ValueError('shape not matched')
    n, p, m = a.shape[0], a.shape[1], b.shape[1]
    c = np.zeros((n, m), dtype=np.float32)
    for i in xrange(n):
        for j in xrange(m):
            s = 0
            for k in xrange(p):
                s += a[i, k] * b[k, j]
            c[i, j] = s
    return c

矩阵是保存在numpy.ndarray中的，计算速度比c/c++慢很多，使用cython实现：

# dot_cython.pyx
import numpy as np
cimport numpy as np
cimport cython

@cython.boundscheck(False)
@cython.wraparound(False)
cdef np.ndarray[np.float32_t, ndim=2] _naive_dot(np.ndarray[np.float32_t, ndim=2] a, np.ndarray[np.float32_t, ndim=2] b):
    cdef np.ndarray[np.float32_t, ndim=2] c
    cdef int n, p, m
    cdef np.float32_t s
    if a.shape[1] != b.shape[0]:
        raise ValueError('shape not matched')
    n, p, m = a.shape[0], a.shape[1], b.shape[1]
    c = np.zeros((n, m), dtype=np.float32)
    for i in xrange(n):
        for j in xrange(m):
            s = 0
            for k in xrange(p):
                s += a[i, k] * b[k, j]
            c[i, j] = s
    return c

def naive_dot(a, b):
    return _naive_dot(a, b)

看起来和Python的差不多，区别在于：

• cython程序的扩展名为.pyx
• cimport是cython中用来引入.pxd文件的命令，可以理解为c/c++中写声明的头文件。
• @cython.boundscheck(False) 和 @cython.wraparound(False) 两个修饰符用来关闭 Cython 的边界检查
• cython的函数定义使用cdef，并指定所有参数和返回值的指定类型。例如

 cdef int my_min(int x, int y):
     return x if x <= y else y

cython程序需要先编译在调用，流程如下

• cython编译器把cython代码编译成调用了Python源码的c/c++代码
• 把生成的代码编译成动态链接库
• Python解释器载入动态链接库
  要完成前两步，需要：

# setup.py
from distutils.core import setup, Extension
from Cython.Build import cythonize
import numpy
setup(ext_modules = cythonize(Extension(
    'dot_cython',   # 动态链接库的名字
    sources=['dot_cython.pyx'],  
    language='c',
    include_dirs=[numpy.get_include()],
    library_dirs=[],
    libraries=[],
    extra_compile_args=[],
    extra_link_args=[]
)))

然后需要执行以下命令就可以把cython程序编译成动态链接库了

python setup.py build_ext --inplace

运行完之后，当前目录就多出了dot_cython.c和dot_cython.so。前者是生成的c程序，后者是编译好了的动态链接库。