Python扩展-高效地构造和检查大整数

我有一个本机库，对于它，自然接口将涉及传递潜在的大量数据。我预计大约一半是<32位；另四分之一<64位；下一个八分之一<128位-依此类推，没有固定的长度限制

如果我可以将值约束为适合单个寄存器，那么unsignedLonglong（）的PyLong_和unsignedLonglong（）的PyLong_将是合适的

PyLong_FromString（）克服了这一问题，但代价是需要中间表示_PyLong_FromByteArray（）和_PyLong_AsByteArray（）降低了这一成本（通过简化此中间表示法），但开头的下划线让我怀疑这是否会导致可移植性问题

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在longintrepr.h中，我找到了struct\u longobject。。。这暗示它可能是一种直接与内部表示交互的方式。。。尽管缺乏关于这一结构的详细文档仍然是一个障碍

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什么方法可以在Python和库之间实现最佳吞吐量？有我忽略的文档吗？

听起来你需要

PyNumber\u Long

。一些文档命中率是。

下划线前缀在C API中的含义与在普通Python中的含义基本相同：“此函数是一个需要更改的实现细节，因此如果使用它，请注意自己”。您不被禁止使用此类函数，如果这是实现特定目标的唯一方法（例如，在您的情况下显著提高效率），那么只要您意识到危险，就可以使用API

如果ByteArray的

\u PyLong\u

API是真正私有的，那么它将是一个

静态

函数，不会在

longobject.h

中完整记录和导出。事实上，Tim Peters（著名的Python核心开发人员）明确表示：

[丹·克里斯滕森]

我的学生和我正在写一个C扩展，它产生一个大的 二进制中的整数，我们希望将其转换为python long。这个 位数可以远远超过32位，甚至64位。我的学生发现 longobject.h中的函数_PyLong_FromByteArray正好是 我们需要什么，但最前面的下划线让我很警惕。安全吗 使用这个功能

Python在内部使用它，所以最好是；-）

它会继续存在于python的未来版本中吗

没有保证，这就是为什么它有一个前导下划线：它不是 官方支持的、外部记录的广告内容的一部分 Python/capi。碰巧我添加了这个函数，因为 Python在内部需要某种形式的功能 不同的C模块。使其成为Python/CAPI的正式部分 会有更多的工作（我没有时间做），而且 创造了一个永恒的新维护负担（我不喜欢 不管；-））

实际上，很少有人涉及Python实现的这一部分，所以 在未来的几年里，我不会/预计/它会消失，甚至改变。 我能马上想到的最大的不安全感就是有人可能 发起一场改革，让其他字节数组成为长接口 “官方”基于表示负整数的不同方式。 但即便如此，我预计目前的非官方职能仍将保留， 因为256的补码表示对于

struct

模块的“q”格式，对于

pickle

模块的协议=2 长序列化格式

还是我们应该使用其他方法

不。这就是为什么这些函数一开始就被发明；-）

以下是文档（来自Python 3.2.1）：

/*\u PyLong\u FromByteArray：将n个无符号字节作为二进制整数查看
以256为基数，并返回具有相同数值的Python long。
如果n为0，则整数为0。其他：
如果little_endian为1/true，则字节[n-1]为MSB，字节[0]为LSB；
else（little_endian为0/false）字节[0]为MSB，字节[n-1]为
LSB。
如果is_signed为0/false，则将字节视为非负整数。
如果is_signed为1/true，则将字节视为2的补码整数，
如果MSB的位0x80为空，则为非负；如果已设置，则为负。
错误返回：
+如果没有异常，则返回NULL并设置相应的异常
足够的内存来创建Python长文件。
*/
PyAPI_FUNC（PyObject*）_PyLong_from Bytearray(
常量无符号字符*字节，大小\u t n，
int小的，int是有符号的）；

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它是一个“下划线前缀”API的主要原因是，它依赖于Python

long

的实现，它是一个以两个基数的幂为单位的单词数组。这不太可能改变，但由于您正在实现一个API，您可以在以后将调用方与Python API中的更改隔离开来。

然后将快速API应用于足够小的数字，而“PyLong_FromString”只应用于大的数字，还是不够快？。（顺便问一下，您可能应该用

python-c-api

）分析并发现转换是一个瓶颈，还是您只是在猜测？在找到简单问题的复杂解决方案之前，请确保存在问题。我关心的是API设计阶段，而不是分析实现的结果。我正在寻找一种最简洁的方法（A）用C语言构造塔隆对象——我知道它们的长度和设置了哪些位；（B）比较和测试C中的塔隆对象中的位。涉及字符串似乎非常笨拙，我希望找到一个更简洁的解决方案。“尽管缺乏关于此结构的详细文档仍然是一个障碍”。我不知道为什么这是一个障碍。我看了看

longintrepr.h

。对于私有API，它似乎有很好的文档记录。如果您对任何事情感到困惑，可以随时查阅

longobject.c

so