从 Python 调用 PARI/GP答案

【问题标题】：Calling PARI/GP from Python从 Python 调用 PARI/GP
【发布时间】：2023-04-09 05:21:01
【问题描述】：

我想从 Python 调用 PARI/GP 仅计算我定义的不同 ns 的函数 nextprime(n)。不幸的是，我无法安装pari-python，所以我想我会在Python 中通过os.system 使用命令行调用它。但是，我在手册页中看不到如何让 PARI/GP 在非交互模式下运行。有没有办法做到这一点？

【问题讨论】：

标签： python linux pari-gp

【解决方案1】：

您可以像这样使用-q 标志将输入通过管道传输到 gp 的标准输入：

senderle:~ $ echo "print(isprime(5))" | gp -q
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但是，创建一个简单的 python 扩展，允许您将字符串传递给 pari 的内部解析器并返回结果（作为字符串）并不难。这是我前段时间写的一个基本版本，以便我可以从 python 调用 pari 的 APRT test 实现。您可以进一步扩展它以进行适当的转换等。

//pariparse.c

#include<Python.h>
#include<pari/pari.h>

static PyObject * pariparse_run(PyObject *self, PyObject *args) {
    pari_init(40000000, 2);
    const char *pari_code;
    char *outstr;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &pari_code)) { return NULL; }
    outstr = GENtostr(gp_read_str(pari_code));
    pari_close();
    return Py_BuildValue("s", outstr);
}

static PyMethodDef PariparseMethods[] = {
    {"run", pariparse_run, METH_VARARGS, "Run a pari command."},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

PyMODINIT_FUNC initpariparse(void) {
    (void) Py_InitModule("pariparse", PariparseMethods);
}

还有设置文件：

#setup.py

from distutils.core import setup, Extension

module1 = Extension('pariparse',
                    include_dirs = ['/usr/include', '/usr/local/include'],
                    libraries = ['pari'],
                    library_dirs = ['/usr/lib', '/usr/local/lib'],
                    sources = ['pariparse.c'])

setup (name = 'pariparse',
       version = '0.01a',
       description = 'A super tiny python-pari interface',
       ext_modules = [module1])

然后只需键入 python setup.py build 即可构建扩展。然后你可以这样称呼它：

>>> pariparse.run('nextprime(5280)')
'5281'

我刚刚对此进行了测试，它使用通过 homebrew 提供的最新版本的 pari 为我编译（在 OS X 上）。 YMMV！

【讨论】：

stackoverflow.com/questions/60805819/…

【解决方案2】：

您可能想尝试使用Sage 数学工具。 Sage 使用 Python 将各种数学库（包括 PARI）粘合在一起。一些数学库很好地集成了，另一些则使用 hacks（将字符串传递到库中，然后解析字符串结果），但在所有情况下，其他人为您完成了集成工作，您可以使用它。

您可以设置自己的 Sage 系统，也可以获取免费帐户并在华盛顿大学的服务器上试用 Sage。

【讨论】：

【解决方案3】：

我不认为调用os.system 是一个好主意，除非你有一个可靠的C 库支持它时快速而肮脏的解决方法。从 Python 调用 C 函数非常容易；这里有两个调用 nextprime 的函数。一种是使用long 整数（尽管有名称，但在这里意味着您使用的是小整数）；另一种是使用string 类型（用于更长的整数）。

首先检查您是否安装了libpari。下面的解决方案适用于 Linux，并假定您的库名为 libpari.so。在 Windows 下，它可能会被称为 .dll 后缀。如果第一次尝试找不到 DLL 文件，您可能需要输入完整的路径：

import ctypes

# load the library
pari=ctypes.cdll.LoadLibrary("libpari.so")

# set the right return type of the functions
pari.stoi.restype = ctypes.POINTER(ctypes.c_long)
pari.nextprime.restype = ctypes.POINTER(ctypes.c_long)
pari.strtoGENstr.restype = ctypes.POINTER(ctypes.c_long)
pari.geval.restype = ctypes.POINTER(ctypes.c_long)
pari.itostr.restype = ctypes.c_char_p

# initialize the library 
pari.pari_init(2**19,0)

def nextprime(v):
  g = pari.nextprime(pari.stoi(ctypes.c_long(v)))
  return pari.itos(g)

def nextprime2(v):
  g = pari.nextprime(pari.geval(pari.strtoGENstr(str(v))))
  return int(pari.itostr(g))

print( nextprime(456) )
print( nextprime2(456) )

【讨论】：