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Python扩展是指使用其他语言(如C, C++)编写的,可以被Python解释器调用的模块或库

Python 𝄐 0
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Python扩展是指使用其他语言(如C, C++)编写的,可以被Python解释器调用的模块或库。它们通过提供Python解释器不能直接支持的高性能计算、底层操作和系统级功能来扩展Python的功能。

下面是一个简单的例子,说明如何使用C编写一个Python扩展,将其编译为动态链接库,并从Python解释器中导入和使用:

1. 编写C代码 example.c:

c
#include <Python.h>

/* 定义一个C函数 */
static PyObject* example_add(PyObject* self, PyObject* args) {
int a, b;
/* 解析参数 */
if (!PyArg_ParseTuple(args, "ii", &a, &b)) {
return NULL;
}
/* 执行加法运算 */
int result = a + b;
/* 将结果转换为Python对象并返回 */
PyObject* py_result = Py_BuildValue("i", result);
return py_result;
}

/* 定义模块方法列表 */
static PyMethodDef example_methods[] = {
{"add", example_add, METH_VARARGS, "Add two integers."},
{NULL, NULL, 0, NULL}
};

/* 定义模块结构体 */
static struct PyModuleDef example_module = {
PyModuleDef_HEAD_INIT,
"example", /* 模块名称 */
"Example module", /* 模块文档字符串 */
-1, /* 模块状态 */
example_methods /* 模块方法列表 */
};

/* 初始化模块 */
PyMODINIT_FUNC PyInit_example(void) {
return PyModule_Create(&example_module);
}


2. 编译动态链接库:

bash
gcc -o example.so -shared -fPIC example.c -I/usr/include/python3.8 -lpython3.8


其中,-shared选项告诉编译器生成动态链接库,-fPIC选项表示生成位置无关代码,-I选项指定Python头文件路径,-l选项指定Python库文件。

3. 在Python中使用扩展:

python
import example

# 调用C函数
result = example.add(1, 2)
print(result) # 输出 3


这个例子中,我们编写了一个名为example的C扩展模块,其中包括一个名为add的C函数,通过PyArg_ParseTuple()解析输入参数,计算加法并返回结果。最后,我们将该模块编译为名为example.so的动态链接库,并在Python中导入并调用add函数,得到正确的结果。