目的

自宅PCのAnacondaを再インストールしたらCythonの設定にてこずった
別のPCで設定するときの備忘録として作業手順を整理

環境

CPU: Intel系
OS: Windows 10 version 1909 64bit
Anaconda: 3 (Individual Edition)
Python: 3.7¹
Cython: 0.29.17

作業手順

1. Anaconda

1-1. 本体のインストール

本家サイトからインストーラをダウンロード
デフォルト設定でインストール

1-2. 初期設定

base環境の設定（Anaconda Promptから²）

conda config --remove channels conda-forge
conda upgrade --all
conda clean --packages

1-3. パッケージのインストール

仮想環境の作成

conda info -e
conda create -n [仮想環境名] anaconda

仮想環境にパッケージを追加（コマンド一覧）

activate [仮想環境名]
conda list
conda install [パッケージ名]==[バージョン]

分類	パッケージ
最初から入っているもの	numpy, scipy, sympy, pandas, matplotlib, seaborn, jupyter, jupyter_console, jupyterlab, cython, numba, xlwings, scikit-learn, scikit-image, statsmodels, pytest, yaml, h5py, requests など
入っていないもの	opencv, tensorflow2, mayavi, pcl, pymc3, scikit-rf, fortranコンパイラなど

仮想環境情報の書き出し

conda env export -n [仮想環境名] > [ファイル名].yaml

動作確認： [Anaconda3] から [Jupyter Notebook (仮想環境名)] を起動してみる。

2. Cython用の設定

2-1. Cコンパイラの選択

コンパイラの選択は、CythonのGithubサイトの解説にしたがった。
本当はAnacondaで完結させるためにmingwを使いたいのだが、Githubサイトに使わないように注意書きがあったので今回は断念³。また、Windows SDK C/C++ compiler は Python3.7 の情報がなかったので、これも敬遠。
ということで、今回は Microsoft Visual C++ をバージョンを合わせてインストールする方法を選択⁴。その場合の手順は以下の通り。

2-2. Pythonをコンパイルした Visual C++ のバージョンを調べる

Anaconda Prompt で Pythonを起動する

(base) c:\Users\foo>python

Pythonの詳細情報を表示する

>>> import sys
>>> sys.version
→　3.7.7 (...略...) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)]'

表示された情報（MSC v.1916）を以下のサイトの対応表と照らし合わせると、Python のコンパイルに使われた Visual C++ のバージョンが分かる⁵。
- Wikipedia: Microsoft_Visual_C
- @yumetodoさんのサイト

2-3. Cコンパイラのインストール

Microsoftのサイトに行って、該当するバージョンの「Build Tools for Visual Studio 2017」をダウンロードしてくる。言語を「Japanese」としてから「Download」ボタンを押す⁶。ちなみに、Python Japanサイトの説明とは若干画面が変わっていた。
ダウンロードしたexeファイルを実行すると、Visual Studio Installerがインストールされる。ここで改めてインストールするオプションを選ぶ。インストールするのは「Build Tools for Visual Studio 2017」。「Visual C++ Build Tools」にチェックボックスを入れてからインストールする⁷。Visual Studio Community 2017 も無料でインストールできるが、Cythonを動かす目的のためには不必要。Microsoftのダウンロードサイトにも、Cythonで使うのは「Build Tools for Visual Studio 2017」であることを示唆する表示がある。
Cythonが参照するファイル「vcvarsall.bat」が以下の場所にできていることを確認

C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\BuildTools\VC\Auxiliary\Build

3. Cythonの動作確認

3-1. テストスクリプトの実行

Jupyter Notebook を起動
以下のコードを入力して実行してみる

Cell1

%load_ext Cython

Cell2

%%cython
def cy_fib(n):
    a, b = 0.0, 1.0
    for i in range(n):
        a, b = a + b, a
    return a

Cell3

%timeit cy_fib(100)

3-2. それでもうまくいかない場合の情報源

@kei0425さんのサイト：今回はお世話にならずに済んだが、この先のことが書いてある感じ。
Oreillyの「Cython ―Cとの融合によるPythonの高速化」： 2015年の本なので若干古いがまだまだ使えそう。背景理解のため。

TensorFlow 1.0 は Python3.7 で動くようになった模様。TensorFlow2.0 は未確認。 ↩
必要なら管理者アカウントで実行（右クリック） ↩
Oreillyの本ではmingwでも行けるとのことだったが、Githubのほうにしたがった。ただし流し読み。 ↩
CPython は Visual C++ の長期サポート版でコンパイルされているので、Visual C++ を使えば問題ないとのこと。 ↩
文中の例で言うと、「MSC v.1916」は「Visual Studio 2017 version 15.9.11　14.16」に相当。 ↩
Microdoftアカウントが必要になるのでなければ作る。 ↩
実際にはチェックボックスを入れ忘れたので、インストールした後で「変更」した ↩