HOPE представляет собой JIT-компилятор, оформленный в виде модуля на языке Python, транслирующий специально отмеченные блоки кода в представление на языке C++ и на лету компилирующий их в машинный код. При первом запуске Python-скрипта при помощи пакета setuptools и штатного C++ инструментария выполняется компиляция HOPE-блоков в форму разделяемой библиотеки, после чего результат кэшируется при последующих вызовах. Обрабатываемые при помощи HOPE функции помечаются специальным декоратором "@jit" или вызываются с использованием функции jit(), например:

from hope import jit

@jit
def poly(x, y, a):


x1 = x - a


y[:] = x1 + x1 * x1

или

def sum(x, y):


return x + y

sum_opt = jit(sum)

Внутри компилируемых функций допускается использование специального подмножества языка Python с поддержкой явного определения типов, предоставляющего достаточные возможности для научных вычислений. Выигрыш в производительности при использовании HOPE по сравнению с обычным Python может достигать десятков раз - скорость выполнения скомпилированных функций приближается по производительности к программам на С++.