在哪里可以检查 Python 的数学函数？

Question

我想看看 Python 计算平方根的方式，所以我试图找到 math.sqrt() 的定义，但我在任何地方都找不到它。我查看了 _math.c、mathmodule.c 和其他地方。

我知道 python 使用 C 的数学函数，但这些函数是在 Python 发行版中的某个地方，还是链接到其他地方的代码？我使用的是 Mac OS X。

math.sqrt() 中的算法在哪里？

Answer 1

这取决于实施。 CPython 使用标准 C 库中的数学函数。 Jython 最有可能使用Java 的数学方法。等等。

事实上，Python 与数学函数的实际实现无关。这些与 IEEE 754 更相关，后者几乎专门用于表示当今计算机中的浮点数。

无论如何，就 CPython 而言，它的 math 模块只是 C 函数的薄包装（验证链接，位于页面底部）。 C 函数作为标准 C 库的一部分实现。它通常包含在操作系统发行版中，并且很可能以二进制形式分发，没有源代码。另请注意，许多微处理器对其中一些操作都有专门的指令，您的编译器很可能会利用这些指令，而不是跳转到 C 库中的实现。

我无法告诉您系统上标准 C 库中使用的确切算法。 此处解释了一些可能的算法。

在 OS X 的特定情况下，数学函数位于 libSystem.dylib 中，不幸的是它不是开源的（只有 Apple 开源网站上提供的存根代码）。但是，如果您有兴趣，您可以拆卸它 - 在当前系统上，尝试例如

otool -tvV /usr/lib/system/libsystem_m.dylib

Answer 2

有些模块是用 C 编写的，而不是用 python 编写的，因此您将无法找到 .py 文件。对于这些的列表，您可以使用：

import sys
print sys.builtin_module_names

由于它是用 C 编写的，因此您必须在源代码中找到它。如果您已经有源代码，它位于模块目录中。

Answer 3

我不确定在哪里可以找到 Python 使用的确切算法，但我希望这对您有所帮助。在 Python 中计算平方根的最简单方法是使用 **（幂）运算符。我不知道你对指数做了多少工作，但平方根与取一半的幂相同。因此，如果这是真的，您可以使用：

print x**0.5

这会打印您放在 x 位置的任何数字的平方根。当然，如果您使用的是 Python 3，那么您需要将其写为：

print(x**0.5)

这将是创建计算数字平方根的算法的最简单方法。这可以在函数中实现，例如：

sqrt(x):
    return x**0.5

对于其他根（例如立方根等），您可以使用如下函数：

root(x, root):
    return x**root

并且当您将根数传递到函数中时，使用十进制形式的索引数，例如:

2: 0.5

3: 0.33333333 （重复）

4: 0.25

5: 0.2

我希望你能看到这个模式。我也希望这对您有所帮助！ :)