C言語からNumPyの64ビット整数型にアクセス： npy_longlong 型詳細解説

NumPy C-APIにおけるtype npy_longlongプログラミング解説

npy_longlongの概要

• C言語のlong long型に対応するNumPyの整数型です。
• 64ビット長の整数値を表現できます。
• Pythonのint型よりも大きな値を扱う場合に使用します。

npy_longlongの主な用途

• 大きな配列のインデックスとして使用できます。
• 64ビット長の整数値を計算する際に使用できます。
• ファイル入出力やネットワーク通信など、外部とのデータ交換を行う際に使用できます。

npy_longlongの使用例

#include <numpy/npy_common.h>

int main() {
  // npy_longlong型の変数を宣言
  npy_longlong a = 1234567890123456789LL;

  // npy_longlong型の値を出力
  printf("a = %lld\n", a);

  // npy_longlong型の値を計算
  npy_longlong b = a * 2;

  // npy_longlong型の値を比較
  if (a > b) {
    printf("a > b\n");
  } else {
    printf("a <= b\n");
  }

  return 0;
}

npy_longlongに関する注意事項

• C言語のlong long型と同様に、npy_longlong型も符号付き整数型です。
• プラットフォームによっては、npy_longlong型のサイズが異なる場合があります。

その他

npy_longlong以外にも、NumPy C-APIでは様々なデータ型が用意されています。詳細はNumPy C-APIリファレンスを参照してください。

NumPy C-API npy_longlong 型のサンプルコード集

配列のインデックス

#include <numpy/npy_common.h>

int main() {
  // 10個の要素を持つ npy_longlong 型の配列を宣言
  npy_longlong array[10];

  // 配列の各要素に値を設定
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    array[i] = i * 10;
  }

  // 配列の要素を出力
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    printf("array[%d] = %lld\n", i, array[i]);
  }

  return 0;
}

64ビット長の整数値の計算

#include <numpy/npy_common.h>

int main() {
  // npy_longlong 型の変数を宣言
  npy_longlong a = 1234567890123456789LL;
  npy_longlong b = 9876543210987654321LL;

  // 64ビット長の整数値の加算
  npy_longlong c = a + b;

  // 64ビット長の整数値の減算
  npy_longlong d = a - b;

  // 64ビット長の整数値の乗算
  npy_longlong e = a * b;

  // 64ビット長の整数値の除算
  npy_longlong f = a / b;

  // 64ビット長の整数値の剰余算
  npy_longlong g = a % b;

  // 64ビット長の整数値を出力
  printf("a = %lld\n", a);
  printf("b = %lld\n", b);
  printf("c = %lld\n", c);
  printf("d = %lld\n", d);
  printf("e = %lld\n", e);
  printf("f = %lld\n", f);
  printf("g = %lld\n", g);

  return 0;
}

ファイル入出力

#include <numpy/npy_common.h>
#include <stdio.h>

int main() {
  // npy_longlong 型の変数を宣言
  npy_longlong a = 1234567890123456789LL;

  // ファイルを開く
  FILE *fp = fopen("data.bin", "wb");

  // npy_longlong 型の値をファイルに書き込む
  fwrite(&a, sizeof(npy_longlong), 1, fp);

  // ファイルを閉じる
  fclose(fp);

  // ファイルを開く
  fp = fopen("data.bin", "rb");

  // npy_longlong 型の値をファイルから読み込む
  npy_longlong b;
  fread(&b, sizeof(npy_longlong), 1, fp);

  // ファイルを閉じる
  fclose(fp);

  // 読み込んだ値を出力
  printf("b = %lld\n", b);

  return 0;
}

ネットワーク通信

#include <numpy/npy_common.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {
  // ソケットを作成
  int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

  // サーバーのアドレスとポート番号を設定
  struct sockaddr_in servaddr;
  servaddr.sin_family = AF_INET;
  servaddr.sin_port = htons(5000);
  servaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

  // サーバーに接続
  connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

  // npy_longlong 型の変数を宣言
  npy_longlong a = 1234567890123456789LL;

  // npy_longlong 型の値をネットワークに送信
  send(sockfd, &

NumPy C-API npy_longlong 型を使用するその他の方法

NumPy の数学関数

NumPy は、add、multiply、sum などの様々な数学関数を提供しています。これらの関数は、npy_longlong 型を含むすべての NumPy データ型に対して使用できます。

#include <numpy/npy_common.h>
#include <numpy/npy_math.h>

int main() {
  // npy_longlong 型の変数を宣言
  npy_longlong a = 1234567890123456789LL;
  npy_longlong b = 9876543210987654321LL;

  // npy_longlong 型の値を加算
  npy_longlong c = npy_add(a, b);

  // npy_longlong 型の値を乗算
  npy_longlong d = npy_multiply(a, b);

  // npy_longlong 型の値の平方根を求める
  npy_longlong e = npy_sqrt(a);

  // npy_longlong 型の値の指数を求める
  npy_longlong f = npy_exp(a);

  // npy_longlong 型の値の対数を求める
  npy_longlong g = npy_log(a);

  // npy_longlong 型の値を出力
  printf("c = %lld\n", c);
  printf("d = %lld\n", d);
  printf("e = %lld\n", e);
  printf("f = %lld\n", f);
  printf("g = %lld\n", g);

  return 0;
}

NumPy のユーザー定義関数

NumPy では、C 言語でユーザー定義関数を定義することができます。ユーザー定義関数では、npy_longlong 型を含む任意の NumPy データ型を使用することができます。

#include <numpy/npy_common.h>

// npy_longlong 型の値を受け取り、その2乗を返すユーザー定義関数
npy_longlong square(npy_longlong x) {
  return x * x;
}

int main() {
  // npy_longlong 型の変数を宣言
  npy_longlong a = 1234567890123456789LL;

  // ユーザー定義関数を呼び出す
  npy_longlong b = square(a);

  // 2乗の値を出力
  printf("b = %lld\n", b);

  return 0;
}

拡張モジュール

NumPy の拡張モジュールは、C 言語で記述された共有ライブラリです。拡張モジュールでは、npy_longlong 型を含む任意の NumPy データ型を使用することができます。

NumPy C-API npy_longlong 型は、64ビット長の整数値を扱う必要がある場合に非常に便利です。上記のサンプルコードを参考に、様々な用途で使用してみてください。