21、深入探索Python扩展：从原理到实践

深入探索Python扩展：从原理到实践

1. 什么是Python扩展

在编程领域，任何能够集成或导入到其他Python脚本中的代码都可被视为“扩展”。这些新代码既可以用纯Python编写，也能用C、C++等编译型语言（对于JPython则可以用Java）来实现。不过，更严格意义上的扩展通常指的是后一种情况。

Python的一大出色特性在于，其扩展与解释器的交互方式和常规Python模块完全相同。Python在设计时就采用了模块导入的抽象机制，这使得使用扩展的代码无需了解其底层实现细节。除非程序员去搜索文件系统，否则很难判断一个模块是用Python编写的还是用编译型语言实现的。

需要注意的是，扩展通常在需要自行编译Python解释器的开发环境中使用。手动编译和直接获取二进制文件之间存在微妙的关系。虽然编译过程可能比直接下载安装二进制文件更复杂，但它能让你在定制所使用的Python版本时拥有更大的灵活性。如果你打算创建扩展，建议在类似的环境中进行操作。

2. 为何要扩展Python

在软件工程的发展历程中，过去的编程语言往往功能固定，难以添加新特性。但如今，能够定制编程环境不仅是一种需求，还能促进代码复用。像TCL和Python这类语言，率先具备了扩展基础语言的能力。那么，为什么要扩展功能已经很丰富的Python呢？主要有以下几个原因：
- 添加额外功能 ：Python核心部分可能无法提供某些特定功能，比如创建新的数据类型，或者将Python嵌入到现有应用程序中。这些功能既可以通过纯Python代码实现，也能以编译扩展的形式完成。
- 提升瓶颈性能