一、我们都知道python这门语言是有c语言编写而成的,那么今天就用c语言编写一个python模块,python在底层运算中会对每个运算做类型检查, 这就影响了运行的性能,而利用扩展, 可以避免这样的情况, 获得优越的执行性能,利用Python提供的C API,如宏,类型,函数等来编写扩展。
二、环境准备
Centos7.4
Python 2.7.5
gcc 版本 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-36) (GCC)
说明:需要保证环境中已经安装了python-dev包
三、以下已判断一个数是否为质数为例,py.c:
#include<stdio.h>
#include<python2.7/Python.h> //有的是#include<Python.h>
//判断是否是质数
static PyObject *pr_isprime(PyObject *self, PyObject *args) {
int n, num;
//解析参数
if (!PyArg_ParseTuple(args, "i", &num)) {
return NULL;
}
if (num < 1) {
return Py_BuildValue("i", 0); //C类型转成python对象
}
n = num - 1;
while (n > 1) {
if (num % n == 0)
return Py_BuildValue("i", 0);
n--;
}
return Py_BuildValue("i", 1);
}
static PyMethodDef PrMethods[] = {
//方法名,导出函数,参数传递方式,方法描述。
{"isPrime", pr_isprime, METH_VARARGS, "check if an input number is prime or not."},
{NULL, NULL, 0, NULL}
};
void initpr(void) {
(void) Py_InitModule("pr", PrMethods);
}
以上代码包含了3个部分:
- 导出函数:C模块对外暴露的接口函数为pr_isprime,带有self和args两个参数,args包含了python解释器要传给c函数的所有参数,通常使用PyArg_ParseTuple()来获得这些参数值。
- 初始化函数:一遍python解释器能够对模块进行正确的初始化,初始化要以init开头,如initp。
- 方法列表:提供给外部的python程序使用函数名称映射表PrMethods,它是一个PyMethodDef结构体,成员依次是方法名,导出函数,参数传递方式,方法描述。
PyMethodDef原型:
struct PyMethodDef {
char* ml_name; #方法名
PyCFunction ml_meth; #导出函数
int ml_flags; #参数传递方式
char* ml_doc; #方法描述
}
四、setup.py脚本
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8
from distutils.core import setup, Extension
module = Extension('pr', sources = ['py.c'])
setup(name = 'Pr test', version = '1.0', ext_modules = [module])
使用python setup.py build进行编译,系统会在当前目录下生产一个build目录,里面包含pr.so和pr.o文件。
五、安装模块
下面三种方法任一种都可以:
- 将生产的pr.so复制到python的site_packages目录下(我的是/usr/local/lib/python2.7/dist-packages,放到site_packages反而没作用)。
- 或者将pr.so路径添加到sys.path中。
- 或者用python setup.py install让python完成安装过程。
- 或者gcc -I /usr/include/python2.7/ -fpic --shared -o pr.so pr.c(编译和安装一起)
这里我用python setup.py install 来进行安装
我们可以看到pip list中出现了Pr-test,也就是我们刚刚安装的模块
要想更加深入的学习还是要看官方文档
参考文章
更多推荐
利用c/c++编写python模块
发布评论