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什麼是密碼子？

密碼子是一個高性能的Python實現，它將編譯到本機機器代碼沒有任何運行時開銷。一條線程上的典型加速度的python的典型加速度為10-100倍或以上。密碼子的性能通常與C/C ++的性能相當（有時比）。與Python不同，密碼子支持本機多線程，這可能會導致更高的加速。

將密碼子視為Python重新構想，以提前彙編，從頭開始構建，考慮到最佳性能。

目標

沒有學習曲線：就語法，語義和圖書館而言，盡可能接近cpython
一流的表演：至少與C，C ++或Rust等低級語言相提並論
硬件支持：全面編程，多線程（無GIL！），GPU等的全面，無縫支持
？優化：可以針對高級Python結構和庫的全面優化框架
？互操作性：與Python的包裝和庫生態系統的完整互操作性

非目標

CPYTHON的倒入替換：密碼子不是CPYTHON的倒入替換。 Python的某些方面不適合靜態彙編 - 我們不支持密碼子。有多種方法可以通過其JIT裝飾器或Python擴展後端在較大的Python代碼庫中使用密碼子。密碼子還支持通過其Python互操作性調用任何Python模塊。另請參見文檔中的“與Python的差異” 。
新的語法和語言結構：我們盡量避免添加新的語法，關鍵字或其他語言功能。雖然密碼子確實在幾個地方添加了一些新的語法（例如表達並行性），但我們試圖使其盡可能熟悉和直觀。

安裝

Linux（X86_64）和MACOS（X86_64和ARM64）的預構建二進製文件可與每個版本一起使用。下載並安裝：

/bin/bash -c " $( curl -fsSL https://exaloop.io/install.sh ) "

或者您可以從源構建。

例子

密碼子是一種兼容Python的語言，許多Python程序將在任何修改時使用：

 def fib ( n ):
    a , b = 0 , 1
    while a < n :
        print ( a , end = ' ' )
        a , b = b , a + b
    print ()
fib ( 1000 )

codon編譯器具有許多選項和模式：

 # compile and run the program
codon run fib.py
# 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987

# compile and run the program with optimizations enabled
codon run -release fib.py
# 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987

# compile to executable with optimizations enabled
codon build -release -exe fib.py
./fib
# 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987

# compile to LLVM IR file with optimizations enabled
codon build -release -llvm fib.py
# outputs file fib.ll

有關更多選項和示例，請參見文檔。

您可以從密碼子導入並使用任何Python軟件包。例如：

 from python import matplotlib . pyplot as plt
data = [ x ** 2 for x in range ( 10 )]
plt . plot ( data )
plt . show ()

（如文檔中所述，請記住將CODON_PYTHON環境變量設置為CPYTHON共享庫。）

這個素數示例顯示了密碼子的OpenMP支持，並添加了一行。 @par註釋告訴編譯器，在這種情況下，使用動態時間表，塊大小為100和16個線程，並並行化以下for 。

 from sys import argv

def is_prime ( n ):
    factors = 0
    for i in range ( 2 , n ):
        if n % i == 0 :
            factors += 1
    return factors == 0

limit = int ( argv [ 1 ])
total = 0

@ par ( schedule = 'dynamic' , chunk_size = 100 , num_threads = 16 )
for i in range ( 2 , limit ):
    if is_prime ( i ):
        total += 1

print ( total )

密碼子支持寫作和執行GPU內核。這是一個計算Mandelbrot集的示例：

 import gpu

MAX    = 1000  # maximum Mandelbrot iterations
N      = 4096  # width and height of image
pixels = [ 0 for _ in range ( N * N )]

def scale ( x , a , b ):
    return a + ( x / N ) * ( b - a )

@ gpu . kernel
def mandelbrot ( pixels ):
    idx = ( gpu . block . x * gpu . block . dim . x ) + gpu . thread . x
    i , j = divmod ( idx , N )
    c = complex ( scale ( j , - 2.00 , 0.47 ), scale ( i , - 1.12 , 1.12 ))
    z = 0j
    iteration = 0

    while abs ( z ) <= 2 and iteration < MAX :
        z = z ** 2 + c
        iteration += 1

    pixels [ idx ] = int ( 255 * iteration / MAX )

mandelbrot ( pixels , grid = ( N * N ) // 1024 , block = 1024 )