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优劣互补! Python+Go结合开发的探讨

1.都说Go语言性能非常强大,那么到底比Python强多少?

为了比较Go语言和Python语言在单线程性能上的差距,我们可以做一个简单实验,从1亿减到1:

Python代码:

import time
def decrement(n):
    while n > 0:
         n -= 1

start = time.time()
decrement(100000000)
end = time.time()
print(f"{end - start}s.")

结果如下:

大约需要4秒-5秒才能完成这项工作,那么Go语言呢?

package main

import "fmt"
import "time"

var c chan int

func decrement(n int) {
    for n > 0 {
        n -= 1
    }
}

func main() {
    start := time.Now()
    decrement(100000000)
    fmt.Println(time.Since(start))
}

结果如下:

确实,两者差了不止100倍,看得出来Go是一个比较有前途的语言,具有强大的性能(除此之外,它还有简单易学、能轻松实现高并发的特点)。

不过,它的社区建设和Python相比还是有很大的差距,许多第三方库依然还没有支持Go语言。因此,它想要替代Python还有非常长的路要走。

2.Go性能强大、Python社区强大,两者能否结合起来?

我们试试看能否在Python中调用Go的方法,在Go中从1亿减到1。

首先,将刚刚go语言版的1亿减到1改为在一个函数中进行,并返回结果:

package main

import (
    "C"
    "time"
)

var c chan int

func decrement(n int) {
    for n > 0 {
        n -= 1
    }
}

//export count_time
func count_time() *C.char {
    start := time.Now()
    decrement(100000000)
    total_time := time.Since(start).String()
    return C.CString(total_time)
}

func main() {}

然后生成动态链接库以便Python调用Go里写的函数:

go build -buildmode=c-shared -o main.so count.go

这样会在当前文件夹中生成 main.so 和 main.h.

在Python中我们需要加载该生成的main.so动态链接库,并配置好输出变量的类型,最后调用方法得到结果:

import time
from ctypes import cdll, c_char_p

start = time.time()

# 加载动态链接库
lib = cdll.LoadLibrary('./main.so')

# 配置输出参数变量类型
lib.count_time.restype = c_char_p

# 调用方法
rest = lib.count_time()

end = time.time()

print(f"Go 内部执行时间:{rest}")
print(f"Python 整体执行时间: {end - start}s")

结果如下:

可以看到,使用这个方案将Python和Go两者结合起来的性能依然非常高,但就是多了一个生成和调用动态链接库的过程,增加了代码的耦合性。

其实,这也是C+Python的开发方式,只不过我们将C换成了Go,因为Go开发起来实在是舒服多了。

如果以后你的Python代码中有某个部分计算特别复杂,你可以尝试将其改写成go,通过动态链接库的方式调用go写的代码,将能大大提高性能。

这样,既能安心享受Python带来的丰富社区资源,又能享受Go语言的性能优势,真的美滋滋。

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Python moviepy 一个快速视频剪辑编辑神器

你知道吗,用moviepy一行代码就能够快速剪辑视频中某个区间的片段:

clip = VideoFileClip("videoplayback.mp4").subclip(50,60)

这一段代码,能够在3秒内将videoplayback.mp4的50秒-60秒的视频片段提取出来,非常方便。

https://pythondict-1252734158.file.myqcloud.com/home/www/pythondict/wp-content/uploads/2020/06/2020062216500711.webm

不仅如此,moviepy还支持添加字幕、调整音量、片段链接等功能。下面看看详细的操作方法。

1.准备

开始之前,你要确保Python和pip已经成功安装在电脑上噢,如果没有,请访问这篇文章:超详细Python安装指南 进行安装。如果你用Python的目的是数据分析,可以直接安装Anaconda:Python数据分析与挖掘好帮手—Anaconda

Windows环境下打开Cmd(开始—运行—CMD),苹果系统环境下请打开Terminal(command+空格输入Terminal),准备开始输入命令安装依赖。

当然,我更推荐大家用VSCode编辑器,把本文代码Copy下来,在编辑器下方的终端运行命令安装依赖模块,多舒服的一件事啊:Python 编程的最好搭档—VSCode 详细指南。

在终端输入以下命令安装我们所需要的依赖模块:

pip install moviepy

看到 Successfully installed xxx 则说明安装成功。

2.视频剪辑

剪辑个视频,多大点事,比起下载PR,用Python 写3行代码,3秒剪辑不香吗?

from moviepy.editor import *

# 剪辑50-60秒的音乐 00:00:50 - 00:00:60
video = CompositeVideoClip([VideoFileClip("videoplayback.mp4").subclip(50,60)])

# 写入剪辑完成的音乐
video.write_videofile("done.mp4")

3.视频拼接

“哦?Python?哼,那你肯定很难进行拼接工作吧,PR多方便,拖拽即可完成拼接。”

那你可真是太小看Python了,moviepy几行代码随随便便就能拼接许多片段:

from moviepy.editor import VideoFileClip, concatenate_videoclips
clip1 = VideoFileClip("myvideo.mp4")

# 结合剪辑,你甚至能够完全自动化剪辑拼接视频的操作
clip2 = VideoFileClip("myvideo2.mp4").subclip(50,60)

clip3 = VideoFileClip("myvideo3.mp4")
final_clip = concatenate_videoclips([clip1,clip2,clip3])
final_clip.write_videofile("my_concatenation.mp4")

结合剪辑,你甚至能够完全自动化剪辑拼接视频的操作。

4.逐帧变化

“那你能完成针对每一帧图像的快速图像处理吗?PR可是做得到的哦”

我擦,你简直是在侮辱Python,教你如何反转视频每一帧的绿色和蓝色通道:

from moviepy.editor import VideoFileClip
my_clip = VideoFileClip("videoplayback.mp4")

def scroll(get_frame, t):
    """
    处理每一帧图像
    """
    frame = get_frame(t)
    frame_region = frame[:,:,[0,2,1]]
    return frame_region

modifiedClip = my_clip.fl(scroll)
modifiedClip.write_videofile("test.mp4")

5.导出GIF

哇,听起来好像挺牛逼的,那用来导出到GIF吗

当然可以:

from moviepy.editor import *

# 剪辑50-60秒的音乐 00:00:50 - 00:00:60
video = CompositeVideoClip([VideoFileClip("videoplayback.mp4").subclip(50,60)])

my_clip.write_gif('test.gif', fps=12)

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