你试过C语言和Python一起混合编程吗?两者相加不是已经无敌了!

C语言是编程语言的祖母,但是随着一代一代的编程语言长大,所以祖母也是会拍在沙滩上的,很多小小伙伴应该都会学过或者了解C语言,因为软件系的会教嘛,但是Python我想很多人都没学过,下面小编给大家介绍下,C语言和Python一起混合编程会产生什么不一样的火花吧!

你试过C语言和Python一起混合编程吗?两者相加不是已经无敌了!

在Mac OS X 下的编译命令同上

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产生可执行文件后,直接运行,结果为输出

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Hello Python!

Python库函数PyRun_SimpleString可以执行字符串形式的Python代码。

虽然非常简单,但这段代码除了能用C语言动态生成一些Python代码之外,并没有什么用处。我们需要的是C语言的数据结构能够和Python交互。

下面举个例子,比如说,有一天我们用Python写了一个功能特别强大的函数:

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从上述代码可以窥见Python内部运行的方式:

现在我们得到了一个C语言的函数了,可以写一个main测试它

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编译的方式就用本节开头使用的方法。

在Linux/Mac OSX运行此示例之前,可能先需要设置环境变量:

bash:

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export PYTHONPATH=.:$PYTHONPATH

csh:

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setenv PYTHONPATH.:$PYTHONPATH

2 Python 调用 C/C++(基础篇)

这种做法称为Python扩展。

比如说,我们有一个功能强大的C函数

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除了功能强大的函数great_function外,这个文件中还有以下部分:

在Windows下面,在Visual Studio命令提示符下编译这个文件的命令是

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本部分参考资料

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这其中有非Python关键字cdef和public。这些关键字属于Cython。由于我们需要在C语言中使用“编译好的Python代码”,所以得让great_function从外面变得可见,方法就以“public”修饰。而cdef类似于Python的def,只有使用cdef才可以使用Cython的关键字public。

这个函数中其他的部分与正常的Python代码是一样的。

接下来编译 great_module.pyx

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编译命令和第一部分相同:

在Windows下编译命令为

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在Visual Studio命令提示符下编译:

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

会得到一个dllmain.dll。我们在Excel里面使用它,没错,传说中的Excel与Python混合编程:

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参考资料:Cython的官方文档,质量非常高:

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接下来使用SWIG将这个配置文件编译为所谓Python Module Wrapper

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swig-python mymodule.i

得到一个 mymodule_wrap.c和一个mymodule.py。把它编译为Python扩展:

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

注意输出文件名前面要加一个下划线。

现在可以立即在Python下使用这个module了:

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换句话说,SWIG自动完成了诸如Python类型转换、module初始化、导出代码表生成的诸多工作。

对于C++,SWIG也可以应对。例如以下代码有C++类的定义:

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写在最后:

由于CPython自身的结构设计合理,使得Python的C/C++扩展非常容易。如果打算快速完成任务,Cython(C/C++调用Python)和SWIG(Python调用C/C++)是很不错的选择。但是,一旦涉及到比较复杂的转换任务,无论是继续使用Cython还是SWIG,仍然需要学习Python源代码。