python调用C语言

最新推荐文章于 2021-11-18 19:40:03 发布

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原文链接：http://www.cnblogs.com/xiaozengzeng/p/10858780.html

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#c/c++ #python #json

本文介绍了Python在GIL限制下如何通过c extension、Cython和ctypes调用C语言实现多线程。详细讲解了每个方法的原理、示例及编译过程，并进行了性能基准测试。

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python由于在实现多线程的情况下，由于GIL（全局解释器锁）的存在，只能实现伪线程，要想真正实现多线程，可以调用第三方的扩展，使用C语言编写一些需要实现多线程的业务逻辑。

最常用的调用C函数的方式，分别是c extension，Cython和ctypes。

c extension

介绍

python标准库包含了很多使用C开发的扩展模块，比如对性能要求很高的json库。开发者同样可以使用C开发扩展，这是最原始也是最底层的扩展python的方式。

示例

demomodule.c

python的扩展模块由以下几部分组成：

Python.h
C函数
接口函数（python代码调用的函数）到C函数的映射表
初始化函数

// pulls in the Python API 
#include <Python.h>

// C function always has two arguments, conventionally named self and args
// The args argument will be a pointer to a Python tuple object containing the arguments.
// Each item of the tuple corresponds to an argument in the call’s argument list.
static PyObject *
demo_add(PyObject *self, PyObject *args)
{
    const int a, b;
    // convert PyObject to C values
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "ii", &a, &b))
        return NULL;
    return Py_BuildValue("i", a+b);
}

// module's method table
static PyMethodDef DemoMethods[] = {
    {"add", demo_add, METH_VARARGS, "Add two integers"},
    {NULL, NULL, 0, NULL} 
};

// module’s initialization function
PyMODINIT_FUNC
initdemo(void)
{
    (void)Py_InitModule("demo", DemoMethods);
}

setup.py

编译扩展模块通常使用distutils或setuptools，它会自动调用gcc完成编译和链接。

from distutils.core import setup, Extension

module1 = Extension('demo',
                    sources = ['demomodule.c']
                    )

setup (name = 'a demo extension module',
       version = '1.0',
       description = 'This is a demo package',
       ext_modules = [module1])

　　执行