你試過C語言和Python一起混合編程嗎?兩者相加不是已經無敵了!

C語言是編程語言的祖母,但是隨著一代一代的編程語言長大,所以祖母也是會拍在沙灘上的,很多小小伙伴應該都會學過或者了解C語言,因為軟件系的會教嘛,但是Python我想很多人都沒學過,下面小編給大家介紹下,C語言和Python一起混合編程會產生什么不一樣的火花吧!

你試過C語言和Python一起混合編程嗎?兩者相加不是已經無敵了!

在Mac OS X 下的編譯命令同上

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產生可執行文件后,直接運行,結果為輸出

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Hello Python!

Python庫函數PyRun_SimpleString可以執行字符串形式的Python代碼。

雖然非常簡單,但這段代碼除了能用C語言動態生成一些Python代碼之外,并沒有什么用處。我們需要的是C語言的數據結構能夠和Python交互。

下面舉個例子,比如說,有一天我們用Python寫了一個功能特別強大的函數:

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從上述代碼可以窺見Python內部運行的方式:

現在我們得到了一個C語言的函數了,可以寫一個main測試它

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編譯的方式就用本節開頭使用的方法。

在Linux/Mac OSX運行此示例之前,可能先需要設置環境變量:

bash:

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export PYTHONPATH=.:$PYTHONPATH

csh:

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setenv PYTHONPATH.:$PYTHONPATH

2 Python 調用 C/C++(基礎篇)

這種做法稱為Python擴展。

比如說,我們有一個功能強大的C函數

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除了功能強大的函數great_function外,這個文件中還有以下部分:

在Windows下面,在Visual Studio命令提示符下編譯這個文件的命令是

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本部分參考資料

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這其中有非Python關鍵字cdef和public。這些關鍵字屬于Cython。由于我們需要在C語言中使用“編譯好的Python代碼”,所以得讓great_function從外面變得可見,方法就以“public”修飾。而cdef類似于Python的def,只有使用cdef才可以使用Cython的關鍵字public。

這個函數中其他的部分與正常的Python代碼是一樣的。

接下來編譯 great_module.pyx

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編譯命令和第一部分相同:

在Windows下編譯命令為

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在Visual Studio命令提示符下編譯:

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cl/LD dllmain.cgreat_module.c-IC:Python27includeC:Python27libspython27.lib

會得到一個dllmain.dll。我們在Excel里面使用它,沒錯,傳說中的Excel與Python混合編程:

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參考資料:Cython的官方文檔,質量非常高:

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接下來使用SWIG將這個配置文件編譯為所謂Python Module Wrapper

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swig-python mymodule.i

得到一個 mymodule_wrap.c和一個mymodule.py。把它編譯為Python擴展:

Windows:

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cl/LD mymodule_wrap.c/o_mymodule.pyd-IC:Python27includeC:Python27libspython27.lib

Linux:

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gcc-fPIC-shared mymodule_wrap.c-o_mymodule.so-I/usr/include/python2.7/-lpython2.7

注意輸出文件名前面要加一個下劃線。

現在可以立即在Python下使用這個module了:

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換句話說,SWIG自動完成了諸如Python類型轉換、module初始化、導出代碼表生成的諸多工作。

對于C++,SWIG也可以應對。例如以下代碼有C++類的定義:

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寫在最后:

由于CPython自身的結構設計合理,使得Python的C/C++擴展非常容易。如果打算快速完成任務,Cython(C/C++調用Python)和SWIG(Python調用C/C++)是很不錯的選擇。但是,一旦涉及到比較復雜的轉換任務,無論是繼續使用Cython還是SWIG,仍然需要學習Python源代碼。