小结两种在Python中导入C语言扩展库的方法

python 扩展 c 语言 import string



一种是Python文档的推荐方案,采用C API扩展写法:

在D:建一个add.c文件,输入

1. //add.c  
2.   
3. //  
4.   
5. #include <Python.h>;  
6.   
7. static PyObject* add(PyObject *self, PyObject *args);   
8. //一定声明为static,把他们限制在这个文件范围里。 几乎所有的参数都是PyObject类型。 在python,每个东西都是object。   
9.   
10. static PyObject* add(PyObject* self, PyObject* args)   
11. {   
12. int x=0 ;   
13. int y=0;  
14. int z=0;  
15. if (! PyArg_ParseTuple(args, "i|i", &x, &y))  
16. return NULL;  
17. /*第一个参数是self,这个是python用的, 每个函数都要有。我们暂时不管。args是一个参数列表。她把所有的参数都整合成一个string。所以 
18.  我们需要从这个string里来解析我们的参数。PyArg_ParseTuple来完成这个任务。第一个参数是args, 就是我们要转换的参数。第二个是格式符号。
19.  “s”代表是个string。 从args里提取一个参数就写"s", 两个的话就写"s|s", 如果是一个string,一个int,就写"s|i", 和printf差不多。第三个
20.  参数就是提取出来的参数放置的真正位置。必须传递这个参数的地址。对于add, 他将提取两个参数。分别是x和y。*/  
21. z=x+y;  
22. return Py_BuildValue("i", z);  
23. /*调用完之后我们需要返回结果。这个结果是c的type或者是我们自己定义的类型。必须把他转换成PyObject, 让python认识。这个用Py_BuildValue 
24.  来完成。他是PyArg_ParseTuple的逆过程。他的第一个参数和PyArg_ParseTuple的第二个参数一样, 是个格式化符号。第三个参数 
25.  是我们需要转换的参数。Py_BuildValue会把所有的返回只组装成一个tutple给python。*/  
26. }   
27.   
28. static PyMethodDef addMethods[] =  
29. {   
30. "add",  add, METH_VARARGS, "Execute a shell command."},   
31.    {NULL, NULL, 0, NULL}  
32. };   
33. /*这个是一个c的结构。他来完成一个映射。 我们需要把我们扩展的函数都映射到这个表里。表的第一个字段是python真正认识的。是python 
34. 里的方法名字。 第二个字段是python里的这个方法名字的具体实现的函数名。 在python里调用add, 真正执行的是用c写的add函数。
35. 第三个字段是METH_VARARGS, 他告诉python,add是调用c函数来实现的。第四个字段是这个函数的说明。如果你在python里来help这个函数,
36. 将显示这个说明。相当于在python里的函数的文档说明。*/  
37.   
38. PyMODINIT_FUNC initadd()   
39. {   
40. "add", addMethods);   
41. }   
42. /*注意,这个函数的名字不能改动。 必须是init+模块名字。 我们的模块名字是add。所以这个函数是initadd()。
43. 这样python在导入add 的模块时候,才会找到这个函数,并调用。这个函数调用Py_InitModule来将模块名字和映射表结合在一起。 
44. 他表示,add这个模块使用addMethods这个映射表。python应该这样导入我们的module的.*/


 

然后在D:盘建立setup.py

1. from distutils.core import setup, Extension  
2.   
3. module1 = Extension('add', sources = ['add.c'])  
4.   
5. setup (name = 'PackageName', version = '1.0', description = 'This is a ADD package', ext_modules = [module1])

 

将cmd切换到D:

输入setup.py build --compiler=mingw32 -verbose

这里我选择了mingw32,否则在我的机器上它会用msvc,而这会有一些小错误

运行成功后会在(当前目录的)D:/build/lib.win32-2.6下生成add.pyd

 

下面就在Python中导入

>>> import sys
>>> sys.path.append("D:/build/lib.win32-2.6")

>>> import add
>>> add.add(3,2)
5

 

Bingo!


&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

 

以上是用C API的扩展方式,它的写法比较麻烦。以下用ctypes直接导入dll模块。

 

如果是在Windows下面:

首先在D:建立文件spam.c

1. //spam.c  
2.   
3. //  
4.   
5. #include <windows.h>  
6.   
7. BOOL APIENTRY  
8. DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)  
9. {  
10. return TRUE;  
11. }  
12.   
13. __declspec(dllexport) int  
14. multiply(int num1, int num2)  
15. {  
16. return num1 * num2;  
17. }  
18.   
19. //这是一个标准的Windows DLL的写法。

 

我用cl来编译它,现在我渐渐喜欢上了用cl来编译,省得建一个好几兆的项目,而且参数可以灵活选择。后面我会继续学习如何写make file。

在cmd输入cl -I"d:/programs/python26/include" spam.cpp,会生成spam.obj

再输入link spam.obj /DLL /libpath:"d:/programs/python26/libs",生成spam.dll

 

下面到python中导入:

>>> import ctypes
>>> cdll=ctypes.cdll.LoadLibrary('d:/spam.dll')

>>> cdll.multiply(2,3)
6

 

如果是在Linux下面:

在/home/Henry下建立spam.c


1. char *foo(){     
2. char *p = "hello world";     
3. return p;     
4. }     
5.     
6. void foo1(char *p){     
7. "hello world");     
8. }


编译:$ gcc -o libspam.so -fpic -shared spam.c

进入Python:

1. #返回指针:   
2. >>> import ctypes   
3. >>> hello = ctypes.cdll.LoadLibrary("/home/Henry/libspam.so")   
4. >>> p = hello.foo()  
5. >>> ctypes.c_char_p(p).value   
6. >>> 'hello world'   
7.   
8. #传入buffer:   
9. >>> b = ctypes.create_string_buffer(12)   
10. >>> hello.foo1(b)   
11. >>> b.value   
12. >>> 'hello world'


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

 

但是ctypes对C++的DLL导入不行。对于C++库的导入还是要借助于Boost.python。

我一定会回来的!