Записки океанолога — обработка и визуализация данных

Лирическое отступление:

Сегодня у меня радостное событие, мне подарили новогодний подарок. Как известно лучший подарок это подарок сделанный своими руками, так и поступил Михаил �?ткин из �?нститута Метеорологии им. Макса Планка, подарив мне эту статью. Большое тебе, Миша, человеческое спасибо ) Если у кого появится подобное желание по поводу и без повода — пишите на koldunovn@gmail.com

Собственно статья:

Чистый питон очень сильно проигрывает низкоуровневым языкам программирования, длинные циклы могут замедлить выполнение программы на пару порядков. Часто узкие места можно обойти используя пакеты вроде numpy, в них функции написаны с использованием С�? и Фортрана. Функционала numpy или PyNGL хватит для большинства рутинных задач, но если нужно применить вычисление к каждому элементу массива или, не дай бог, к «бегущему окну» — двигающемуся массиву меньшего размера, то придётся писать рутину самому.

F2PY позволяет компилировать фортрановский код в виде модуля, который можно импортировать в скрипт, и обмениваться с ним данными, исполнять фунцкии и т. д. и т. п. F2PY уже пару лет включён в репозиторий numpy, он ставится вместе с пакетом python-numpy.Для компиляции фортран кода вам нужны компилятор и пакет python-dev, apt-get вам в помощь:

Фотрановский модуль состоит из модуля, содержащего подпрограммы. Разберем как эта шутка работает на примере. Напишем скрипт на питоне который будет импортировать фортрановский модуль, сообщать ему некую переменную, а операции над переменной и вывод результатов будет исполнять Фортран.

Так выглядит фортрановский код тестового модуля:

Переменные, содержимым которых можно обмениваться, объявляются до начала подпрограмм. В подпрограммах включаются только необходимые для внутренннего пользования переменные.Этот простенький модуль считает сколько символов в слове, которое вы ему сообщаете,пишет результат на экран и отдает длину строковой переменной вам обратно. Все переменные которые вы ему подсунете он будет пытаться конвертировать в ранее объявленный формат данных.Компилируем все это дело:

Тут вроде все понятно,

• «-с» означает конфиг,
• «—fcompiler» — ваш любимый компилятор, у меня это gfortran,
• «-m» — имя .so — объекта на выходе, его и будем импортировать в питон.

Если компиляция прошла успешно, то вперед, пишем обертку на Питоне:

Питон:

�? результат:

Большого прироста быстродействия в этом примере нет, но если попробуете поиграть с массивами, то увидите огромную разницу во времени. �? в результате имеем все прелести фортрана с удобной оберткой на питоне.