【Cython】配列の宣言方法

Question

Pythonのコードを高速化させようと思い、Cythonを使用してます。
Cythonについてはこちらを参考にさせてもらってます。

今、問題となっているのは一次配列の配列(python風にいうとリスト)の宣言が正常に出来ていないためプログラムが止まってしまうことです。Googleで調べてはいますけど、私の理解不足なのかイマイチ解決に至らないためここに質問させていただきます。

コード

test.py

import numpy as np
import main

def hoge(loop):
    result = main.main(loop)

if __name__ == '__main__':
    ans = hoge(10)
    print(ans)

main.pyx

from __future__ import division
import numpy as np
cimport numpy as np
DTYPE = np.int
ctypedef np.int_t DTYPE_t

def main(int loop):
    
    cdef int i
    cdef np.ndarray ans = np.zeros(loop, dtype=DTYPE)
    
    for i in range(loop):
        ans[i] = 0

    return ans

setup.py

from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension
from Cython.Distutils import build_ext
import numpy

ext_modules = [Extension('main', ['main.pyx'])]
setup(
    name         = 'main app',
    cmdclass     = {'build_ext':build_ext},
    ext_modules  = ext_modules
)

###エラー文

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 15, in <module>
    hoge(1000)
  File "test.py", line 10, in hoge
    result = main.main(loop)
  File "main.pyx", line 13, in main.main
    ans = [0 for i in range(loop)]
TypeError: Cannot convert list to numpy.ndarray

スペック

Raspberry Pi 3 Model B
OS : 2017-11-29-raspbian-stretch

Answer 1

main関数のans = [0 for i in range(loop)]がおかしいので、

def main(int loop):

    cdef int i
    cdef np.ndarray ans = np.zeros(loop, dtype=DTYPE)

    for i in range(loop):
        ans[i] = 0

    return ans

とするべきところじゃないですかね。

Comments

[Ryupe]

回答ありがとうございます。
コードを直して実行してみたところエラーが出ました。
おそらく、`ans`という変数が宣言されていないからだと思います。
以下エラー文。

```python
running build_ext
cythoning main.pyx to main.c

Error compiling Cython file:
------------------------------------------------------------
...

#ans = [0 for i in range(loop)]

cdef int i
for i in range(loop):
ans[i] = 0
^
------------------------------------------------------------

main.pyx:17:8: undeclared name not builtin: ans
building 'main' extension
arm-linux-gnueabihf-gcc -pthread -DNDEBUG -g -fwrapv -O2 -Wall -Wstrict-prototypes -g -fdebug-prefix-map=/build/python3.5-RUbMX3/python3.5-3.5.3=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 -fPIC -I/usr/include/python3.5m -c main.c -o build/temp.linux-armv7l-3.5/main.o
main.c:1:2: error: #error Do not use this file, it is the result of a failed Cython compilation.
#error Do not use this file, it is the result of a failed Cython compilation.
^~~~~
error: command 'arm-linux-gnueabihf-gcc' failed with exit status 1
```

[退会済みユーザー]

ansは

cdef np.ndarray ans = np.zeros(loop, dtype=DTYPE)

これで確保してるのでは。

[Ryupe]

うまくいきました。
ありがとうございます。

[Ryupe]

すみません。うまくいったかと思いきや、まだゴールではありませんでした。
loopを10にしてmain関数の中「ans」をprintすると
[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
と表示されます。

ここまではいいのですが、test.pyでprintするとエラーもしくはでかい数字が表示されます。
おそらくビットがあってないからだと思います。
https://deepage.net/features/numpy-dtype.html

自分なりにいろいろ試してみましたがどれもうまくいきませんでした。

■test.py
if __name__ == '__main__':
ans = hoge(10)
print(np.ndarray(ans, dtype = np.int))

■実行結果
24708752

[退会済みユーザー]

print(ans)はどうなってます？

[退会済みユーザー]

np.ndarray()はどうして必要なんですか？

[Ryupe]

print(ans)だとNoneとでます。

[退会済みユーザー]

return ansが抜けてませんか…？

[Ryupe]

度々返事が遅くなって申し訳ありません。
test.pyのhoge関数がresult =　になっていたのでこの部分を直したら正常に動きました。
つまらないミスですみませんでした。

Answer 2

test.pyのhoge関数の返り値のコーディングをミスっていました。
以下のようにしてやるとmain関数内で作成した配列を正常に受け取ることが出来ました。
dkato0077さんありがとうございました。

test.py

import numpy as np
import main

def hoge(loop):
    result = main.main(loop)

if __name__ == '__main__':
    ans = hoge(10)
    print(ans)