Dev-Cpp/Mingw32 环境介绍(14)

Dev-Cpp/Mingw32 环境介绍(14)

上文回顾：

在上一文中，我们了解了如何在GCC下使用汇编语言。后来，由于个人生活环境的原因所以迟迟没有发布新的内容。当然，我这里并不想说一些不愉快的事情。不过，我没有想到居然中国还会有那么没有道德的人存在。由于，我同宿舍的一个温州人，邀请N个同学通宵看电影，影响我睡眠，造成我睡眠严重不足。更可恶的是对我进行人权侵犯！所以，就没有时间静下心来写东西了。今天刚让事情平息了一些，就想到了我的朋友你，所以马上就献上最新的文章。

第十九章 GCC下编写Python扩展

在这一章中，我向大家介绍一些有关Python语言的扩展编写的基础知识。

如果，你对Python了解了。那么你可以跳过这段，阅读后面的内容。如果不是，那么还是请您耐心了解一下Python吧。Python是一种解释性语言，而且历史悠久。他是跨平台，面向对象，使用C编写，可扩展的。他从设计一开始就是为面向对象设计的。所以，可以说，Python是一种不错的语言。有关Python的更多内容介绍，你可以看看我曾经写的另一篇Python的文章《略谈Python语言》。

Python可以使用C这一可移植的语言来进行扩展。而且，由于是用C写的。所以，扩展的速度可以和静态语言相比。所以，可以说会写Python的扩展可以大大的提高项目的运行效率。当然还有其他的好处。

不过，本文并不是介绍Python的语言的，也不是专门介绍用C扩展Python的。所以，就像我曾经所说的，我本系列的文章只是为你开启一扇扇的门。

下面我就开始我的的主题了。

在开始一切之前，请您先到 http://www.python.org 上下载最新的解释器，并安装。在我写本文的时候，最新的版本是Python 2.4.2 。这里有关Python的安装，我就不一步步的详细介绍了。

开始写程序吧！

首先，我先给出一组简单的Python代码吧。

第一个文件为add.py文件，这个文件将是会被导入的。

＃add.py def add(x,y): return(x+y)

第二个文件为main.py文件，这个文件将是会被执行的。

#main.py import add print add.add(256,512)

请将上面两个代码使用指定文件名(大小写也要注意，虽然在Win32下是不分大小写的)写入同一个目录下。然后，使用DOS终端在那个目录下输入 main.py 你将会看到他的输出为 768 。

下面我简单介绍一下两个代码的意思。

第一个文件中，定义了一个add函数，传入两个参数，分别命名为x和y。函数的作用是返回x+y的数值。

第二个文件中，我们首先导入了add.py这个文件，并把他的名字空间放到add空间中。然后，我们调用add中的add函数，并传入256和512。而且，最后在终端上显示add函数的返回值。

也许你会问，这不是介绍C的么？怎么又介绍Python了。其实，这个是为后面打下基础。

接着，我们试试用C在Python中实现add.py的功能吧。

//add.c #include <Python.h> static PyObject* add(PyObject *self, PyObject *args); static PyObject* add(PyObject* self, PyObject* args) { int x=0 ; int y=0; int z=0; if (! PyArg_ParseTuple(args, "i|i", &x, &y)) { return NULL; } z=x+y; return Py_BuildValue("i", z); } static PyMethodDef addMethods[] = { {"add", add, METH_VARARGS, "Execute a shell command."}, {NULL, NULL, 0, NULL} }; PyMODINIT_FUNC initadd() { Py_InitModule("add", addMethods); }

这段代码也许你会觉得有些糊涂，这是什么东西？下面我为你一一介绍。

首先的#include <python.h>是必须被导入的。这个在Python的安装目录的include目录中有。其次，我们定义了一个函数叫add。由于Python中的所有东西都是对象。所以，这里在C中，为了于Python通讯，C传给Python的，Python传给C的都是PyObject这个数据类型。下面PyArg_ParseTuple这一句，是将传入的数据转换成C类型的。Py_BuildValue这个函数是将C数据类型转化成Python的数据类型，并返回他。

接着，我们要告诉Python，我们C中的Python的函数有那些。所以，addMethods这个数据组，就是为了存放这些数据的。这个就是一个列表。最后那个initadd这个函数是在Python导入模块时初始化用的。必须存在。而且，比如以 init模块名的形式在命名。其中Py_InitModule函数，是告诉Python将addMethods这个列表所定义的内容，加入add这个名字空间中。

最后，我把代码在书写一遍。不过这次，我会用红色的部分标出套路的代码部分，也就是必须需要的地方。

#include <Python.h> static PyObject* add(PyObject *self, PyObject *args); static PyObject* add(PyObject* self, PyObject* args) { int x=0 ; int y=0; int z=0; if (! PyArg_ParseTuple(args, "i|i", &x, &y)) { return NULL; } z=x+y; return Py_BuildValue("i", z); } static PyMethodDef addMethods[] = { {"add", add, METH_VARARGS, "Execute a shell command."}, {NULL, NULL, 0, NULL} }; PyMODINIT_FUNC initadd() { Py_InitModule("add", addMethods); }

最后，我们来把这个代码编译一下吧。你也许会问，既然是跨平台的，是否对于不同的操作系统，要使用不同的编译方式。答案是否定的。Python自带的编译脚本可以为你完成一切的编译过程。不过，你要在开始要把你的MinGW设置进环境变量中。具体可以看本系列文章第一章到第三章。

下面给出Python编译安装脚本的文件。

#!/usr/bin/python #setup.py from distutils.core import setup, Extension module1 = Extension(name='add, sources = ['add.c']) setup (name = 'PackageName', version = '1.0', description = 'This is a demo package', ext_modules = [module1])

这段代码是告诉Python如何来组成你的包。首先，第一句#!/usr/bin/python 是在BSD/Linux/Unix下告诉系统使用什么解释器运行代码在Win32下有和没有没什么区别。

Module1=Extension('mytest',sources=['add.c']是定义你第一个要编译扩展的信息。后面的setup函数，就是用来定义包的，其中在ext_modules中就在列表中加入了我们刚才定义的模块信息。这样，Python会更具你给的信息，更具不同的平台，操作系统自动的编译出合适的扩展文件。

在dos终端下输入setup.py build -cmingw32 如果没有错误，那么在编译后，你会在build目录中的子目录中找到add.pyd这个文件，这个就是Python的C扩展文件。把第一个例子中的add.py从目录中移除，并删除add.pyc这个文件(这个文件会在Python导入时自动生成，方便下次导入时快速执行和导入)。再将刚才编译的add.pyd放到该目录下。像刚才一样的运行，你看到了什么？和刚才一样的运行结果。对的。我这里的C扩展就是实现了刚才Python所定义的功能。怎么样是不是觉得还有很多不明白？如果你要深入Python的扩展编程，你可以看看Python的参考手册 Python/C API 这部分内容。下面列出一些Extension中一些参数的意义。

include_dirs 定义头文件的目录地址，默认情况下Python头文件目录的地址已经被定义了。

library_dirs 定义了库文件的目录地址，默认情况下Python的库文件目录也被包含了。

Libraries 定义在编译时要使用的库文件名，这个有点像GCC中在-l后面加的参数。

当然，还有其他很多参数。这里只是列出了常用的几个基本参数名和意义。希望我为你开启的门够宽敞。如果有兴趣，可以查看Python的参考手册。相信对你一定有很大的帮助。

好了，最后祝你在学习的过程中一切顺利，Good Luck。并且，希望有什么问题请你尽量提出来。

文外音：

就像我开始所说的，我由于生活环境的因素造成我迟迟没有写新的文章。这一点，是让我刚到非常亏欠于你的。不过，这也是最近一个月没有出文章的原因。前一阶段我也说过了，没有创意了。后来，偶然之间找到了中级篇的指导方向，所以马上就有了新文章的构思。希望我这篇文章能够让你们满意。谢谢你长久以来对我的支持。因为有了你，我才会有不懈的动力写下去。谢谢。如果你有任何的问题请到 http://blog.youkuaiyun.com/visioncat/ 上提出你的问题和建议。

STUDIO软件开发组(SDT)
STUDIO Development Team
北斗星君(黄庠魁)