本文介绍 Python C语言扩展 相关示例。
本栏目着眼于从Python访问C代码的问题。许多Python内置库是用C写的, 访问C是让Python的对现有库进行交互一个重要的组成部分。 这也是一个当你面临从Python 2 到 Python 3扩展代码的问题。 虽然Python提供了一个广泛的编程API,实际上有很多方法来处理C的代码。 相比试图给出对于每一个可能的工具或技术的详细参考, 我们采用的是是集中在一个小片段的C++代码,以及一些有代表性的例子来展示如何与代码交互。 这个目标是提供一系列的编程模板,有经验的程序员可以扩展自己的使用。
这里是我们将在大部分秘籍中工作的代码:
/* sample.c */_method
#include <math.h>
/* Compute the greatest common divisor */
int gcd(int x, int y) {
int g = y;
while (x > 0) {
g = x;
x = y % x;
y = g;
}
return g;
}
/* Test if (x0,y0) is in the Mandelbrot set or not */
int in_mandel(double x0, double y0, int n) {
double x=0,y=0,xtemp;
while (n > 0) {
xtemp = x*x - y*y + x0;
y = 2*x*y + y0;
x = xtemp;
n -= 1;
if (x*x + y*y > 4) return 0;
}
return 1;
}
/* Divide two numbers */
int divide(int a, int b, int *remainder) {
int quot = a / b;
*remainder = a % b;
return quot;
}
/* Average values in an array */
double avg(double *a, int n) {
int i;
double total = 0.0;
for (i = 0; i < n; i++) {
total += a[i];
}
return total / n;
}
/* A C data structure */
typedef struct Point {
double x,y;
} Point;
/* Function involving a C data structure */
double distance(Point *p1, Point *p2) {
return hypot(p1->x - p2->x, p1->y - p2->y);
}
这段代码包含了多种不同的C语言编程特性。 首先,这里有很多函数比如 gcd()
和 is_mandel()
。 divide()
函数是一个返回多个值的C函数例子,其中有一个是通过指针参数的方式。 avg()
函数通过一个C数组执行数据聚集操作。Point
和 distance()
函数涉及到了C结构体。
对于接下来的所有小节,先假定上面的代码已经被写入了一个名叫“sample.c”的文件中, 然后它们的定义被写入一个名叫“sample.h”的头文件中, 并且被编译为一个库叫“libsample”,能被链接到其他C语言代码中。 编译和链接的细节依据系统的不同而不同,但是这个不是我们关注的。 如果你要处理C代码,我们假定这些基础的东西你都掌握了。
内容:
- 使用ctypes访问C代码
- 简单的C扩展模块
- 编写扩展函数操作数组
- 在C扩展模块中操作隐形指针
- 从扩展模块中定义和导出C的API
- 从C语言中调用Python代码
- 从C扩展中释放全局锁
- C和Python中的线程混用
- 用SWIG包装C代码
- 用Cython包装C代码
- 用Cython写高性能的数组操作
- 将函数指针转换为可调用对象
- 传递NULL结尾的字符串给C函数库
- 传递Unicode字符串给C函数库
- C字符串转换为Python字符串
- 不确定编码格式的C字符串
- 传递文件名给C扩展
- 传递已打开的文件给C扩展
- 从C语言中读取类文件对象
- 处理C语言中的可迭代对象
- 诊断分段错误