C 与 Python：在嵌入式系统中如何高效交互

在嵌入式系统中，资源（内存、CPU 性能、电量等）通常较为紧张，如何在保证实时性和稳定性的前提下，实现 C 与 Python 的高效交互成为关键。下面介绍几种常用方案及优化策略：

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1. 选择合适的 Python 解释器

• CPython 与 C 扩展模块：
  在资源允许的嵌入式系统上，可以使用标准的 CPython，并通过编写 C 扩展模块（利用 Python C API 或 Cython）将关键性能部分用 C 实现，从而降低 Python 脚本的运行延迟。

• MicroPython 或 CircuitPython：
  对于资源非常受限的嵌入式设备（如单片机），MicroPython 是一个精简版 Python，能在几百 KB 的内存中运行。对于这种平台，通常需要用 C 语言开发模块，然后将它们注册到 MicroPython 中，形成“native module”，以扩展功能。

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2. 高效交互的关键技术

2.1 利用 Python C API 开发扩展模块

• 直接调用：
  在 C 代码中实现性能关键功能，并通过 Python C API 将其包装为 Python 模块。这样可以使得 Python 脚本调用时几乎没有额外开销。

• 示例代码：

  // embedded_module.c
  #include <Python.h>
  
  //