推薦幾個(gè)不錯(cuò)的Python庫(kù)

編 者 按

作為一個(gè)在數(shù)據(jù)中心搬磚的邏輯開(kāi)發(fā)，日常不是僅僅簡(jiǎn)單的寫(xiě)寫(xiě)RTL就可以完事兒的。在數(shù)據(jù)中心，你可能連板卡都看不到，日常常打交道的，也就是PCIe。作為邏輯版本的生產(chǎn)者，出現(xiàn)問(wèn)題往往需要自己有詳細(xì)的定位手段和方式(沒(méi)有誰(shuí)比設(shè)計(jì)者更清楚邏輯的功能。專門的軟件人員來(lái)做當(dāng)然沒(méi)問(wèn)題，但增加溝通成本)，那么一套自己常用的軟件工具還是非常有必要的。對(duì)于這種工具型工具，C就顯得太笨重了，而Python才是首選。

推薦幾個(gè)不錯(cuò)的Python庫(kù)

ctypes
作為常與PCIe打交道的人來(lái)說(shuō)，99%的定位方式都是通過(guò)寄存器來(lái)進(jìn)行定位信息。在python中自然也可以通過(guò)mmap來(lái)實(shí)現(xiàn)PCIe Bar空間的映射，但有一個(gè)問(wèn)題就是Python下的mmap一次讀或者寫(xiě)有時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生兩次TLP讀寫(xiě)。這么高深的問(wèn)題自然邏輯開(kāi)發(fā)人員是解不了的。那這時(shí)候最好的方式就是通過(guò)ctypes來(lái)實(shí)現(xiàn)與C的打通，mmap與寄存器讀寫(xiě)功能API交給C代碼來(lái)做，生成.so后Python通過(guò)ctypes來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)用即可，方便簡(jiǎn)潔。

rich

在linux環(huán)境里，基本上就是一個(gè)命令行窗口，那么基本上就是各種打印了。有些時(shí)候想基于Python的print自己實(shí)現(xiàn)各種功能還是太略顯麻煩了。那么rich庫(kù)是一個(gè)很好的選擇。

Rich 是一個(gè) Python 庫(kù)，可以為您在終端中提供富文本和精美格式。

Rich 的 API 讓在終端輸出顏色和樣式變得很簡(jiǎn)單。此外，Rich 還可以繪制漂亮的表格、進(jìn)度條、markdown、語(yǔ)法高亮的源代碼以及?；厮菪畔ⅲ╰racebacks）等——開(kāi)箱即用。 網(wǎng)上關(guān)于rich庫(kù)的介紹挺多的，這里就不拾人牙慧了。借助rich的豐富功能，可以基于少量的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)相對(duì)比較豐富的功能。

舉個(gè)例子，對(duì)于設(shè)計(jì)而言，維護(hù)寄存器/文檔的一致性除非代碼用腳本生成的那么其他情況下往往項(xiàng)目做到最后越來(lái)越文不對(duì)題。在邏輯開(kāi)發(fā)中，我會(huì)基于SpinalHDL中的regif來(lái)在代碼中進(jìn)行定義寄存器實(shí)現(xiàn)，在其上面基礎(chǔ)上重定義了它文檔生成的代碼，用來(lái)能夠生成整個(gè)系統(tǒng)的寄存器文檔。日常會(huì)輸出一份html寄存器文檔以及一份Json格式寄存器文檔。隨后在做集成工具時(shí)會(huì)通過(guò)命令行參數(shù)直接將json文件直接傳給命令行工具，解析后借助rich的table直接能夠一鍵dump所有的寄存器，并精確給到每個(gè)寄存器每個(gè)比特的注釋說(shuō)明，這比讀一個(gè)寄存器，再去對(duì)照寄存器文檔去看什么意思簡(jiǎn)直不要方便太多！

當(dāng)然，借助chatgpt來(lái)實(shí)現(xiàn)基于rich定義各種顯示功能這種體力勞動(dòng)更能節(jié)省思考和動(dòng)手能力。

Fire

既然定位是工具類型的，那么我們最終需要的肯定是一個(gè)命令行工具CLIs。這里推薦使用Fire這個(gè)庫(kù)。不為別的，它最簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單到令人發(fā)指！

importfire

defadd(x, y):
returnx + y

defmultiply(x, y):
returnx * y

if__name__ == '__main__':
fire.Fire({
'add': add,
'multiply': multiply,
})

在上面這段代碼里，我們定義的功能函數(shù)僅需把函數(shù)注冊(cè)到Fire里就能自動(dòng)生成命令行工具：

$ pythonexample.pyadd1020
30
$ pythonexample.pymultiply 1020
200

基本零成本實(shí)現(xiàn)一個(gè)CLI工具，簡(jiǎn)直太香了。

在VSCode中配合autoDocstring - Python Docstring Generator這個(gè)插件可以方便的為函數(shù)增加注釋，從而在上面生成的命令行中很方便的生成幫助信息

importfire
defadd(x:int, y:int)-> int:
"""add operation

Args:
x (int): data
y (int): data

Returns:
int: sum
"""
returnx + y

defmultiply(x:int, y:int)-> int:
"""multiply operation

Args:
x (int): data
y (int): data

Returns:
int: multiply
"""
returnx*y

defversion()-> str:
"""get version info

Returns:
str: version number
"""
return"1.2.3"

if__name__ == '__main__':
fire.Fire()

運(yùn)行時(shí)：

python3test.py--help
NAME
test.py

SYNOPSIS
test.pyGROUP | COMMAND

GROUPS
GROUP isone of the following:

fire
The Python Fire module.

COMMANDS
COMMAND isone of the following:

add
addoperation

multiply
multiply operation

version
getversioninfo

python3test.pyadd--help

NAME
test.pyadd- addoperation

SYNOPSIS
test.pyaddXY

DESCRIPTION
addoperation

POSITIONAL ARGUMENTS
X
Type: int
data
Y
Type: int
data

NOTES
You can also use flags syntaxforPOSITIONAL ARGUMENTS

白嫖的即視感！

pyinstaller

這種腳本在不同的機(jī)器上運(yùn)行，自然是不希望直接將代碼復(fù)制到機(jī)器上的，畢竟還要安裝各種依賴包，有時(shí)候這些機(jī)器往往是不聯(lián)網(wǎng)的。那么最簡(jiǎn)單的方式就是通過(guò)pyinstaller打包成一個(gè)可執(zhí)行文件了。pyinstaller網(wǎng)上資料也比較多，也可以記住chatgpt來(lái)獲取如何打包的方式。

比如針對(duì)上面的需要帶.so的打包，我們僅需針對(duì)python main文件執(zhí)行一條指令即可：

pyinstaller --onefile --add-binary='./clib/a.so:.' Test.py

審核編輯：湯梓紅