扩展python 用C语言编写python扩展代码

环境：centos7

一、首先简单的说明下什么情况下需要扩展python

1.需要python没有的额外功能时。

2.改善瓶颈性能。中所周知，由于解释型语言的代码在运行时即时转换，因此执行起来比编译语言慢。

3.隐藏专有代码。

二、编写python扩展主要涉及的三个步骤

1.创建应用代码（一定要保证应用代码的准确性）

2.根据样板编写封装代码

  样板代码主要含有四个部分：

  （1）包含python头文件（一定要安装python需要的库，centos：yum -y install python-devel）。

  （2）为每一个模块函数添加形如PyObject*Module_func()的封装函数。

  （3）为每一个模块函数添加一个PyMethoDef Module Methods[]数组/表。

  （4）添加模块初始化函数void initModule()。

三、python和C/C++之间转换数据

从Python到C int Pyarg_ParseTuple() 将位于元组中的一些列参数从python转化为C

从C到Python PyObject * Py_BuildValue()将C数值转化为Python返回对象，要么时单个对象，要么时一个含有多个对象的元组

四、代码示例

扩展写的C文件封装代码:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int fac(int n)
{
    if (n<2) return 1;
    return n*fac(n-1);
}

char *reverse(char *s)
{
    register char t,*p = s,*q = (s + (strlen(s)-1));
    while(s && (p<q))
    {   
        t = *p; 
        *p++ = *q;
        *q-- = t;
    }   
    return s;
}

int test()
{
    char s[100];
    printf("4!=%d\n",fac(4));
    strcpy(s,"abcdef");
    printf("reversing 'abcdef',we get '%s'\n",reverse(s));
    return 0;
}

#include "Python.h"

static PyObject *
Extest_fac(PyObject *self,PyObject *args)
{
    int num;
    if(!PyArg_ParseTuple(args,"i",&num))
        return NULL;
    return (PyObject*)Py_BuildValue("i",fac(num));
}

static PyObject *
Extest_doopel(PyObject *self,PyObject *args)
{
    char *orig_str;
    char *dupe_str;
    PyObject * retval;

    if(!PyArg_ParseTuple(args,"s",&orig_str))
        return NULL;
    retval = (PyObject *)Py_BuildValue("ss",orig_str,dupe_str=reverse(strdup(orig_str)));
    free(dupe_str);
    return retval;
}

static PyObject *
Extest_test(PyObject *self,PyObject *args)
{
    test();
    return (PyObject*)Py_BuildValue("");
}

static PyMethodDef
ExtestMethods[] =
{
    {"fac",Extest_fac,METH_VARARGS},
    {"doopel",Extest_doopel,METH_VARARGS},
    {"test",Extest_test,METH_VARARGS},
    {NULL,NULL},
};

void initExtest()
{
    Py_InitModule("Extest",ExtestMethods);
}

构建脚本（setup.py）:

#!/usr/bin/ebv python
from distutils.core import setup,Extension

MOD = 'Extest'
setup(name=MOD,ext_modules=[Extension(MOD,sources=['Extest2.c'])])

五、现在就可以编译安装python模块那样使用自己的扩展了