python与C语言的结合

2023-3-19 来源：不详浏览次数：次

使用C扩展

CPython还为开发者实现了一个有趣的特性，使用Python可以轻松调用C代码

开发者有三种方法可以在自己的Python代码中来调用C编写的函数-ctypes，SWIG，Python/CAPI。每种方式也都有各自的利弊。

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首先，我们要明确为什么要在Python中调用C？

常见原因如下：-你要提升代码的运行速度，而且你知道C要比Python快50倍以上-C语言中有很多传统类库，而且有些正是你想要的，但你又不想用Python去重写它们-想对从内存到文件接口这样的底层资源进行访问-不需要理由，就是想这样做.

CTypes

Python中的ctypes模块可能是Python调用C方法中最简单的一种。ctypes模块提供了和C语言兼容的数据类型和函数来加载dll文件，因此在调用时不需对源文件做任何的修改。也正是如此奠定了这种方法的简单性。

示例如下实现两数求和的C代码，保存为add.c

现在在你的Python代码中来调用它

在这个例子中，C文件是自解释的，它包含两个函数，分别实现了整形求和和浮点型求和。

在Python文件中，一开始先导入ctypes模块，然后使用CDLL函数来加载我们创建的库文件。这样我们就可以通过变量adder来使用C类库中的函数了。adder.add_int()

被调用时，内部将发起一个对C函数add_int的调用。ctypes接口允许我们在调用C函数时使用原生Python中默认的字符串型和整型。

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而对于其他类似布尔型和浮点型这样的类型，必须要使用正确的ctype类型才可以。如向adder.add_float()函数传参时，我们要先将Python中的十进制值转化为c_float类型，然后才能传送给C函数。这种方法虽然简单，清晰，但是却很受限。例如，并不能在C中对对象进行操作。

SWIG

SWIG是SimplifiedWrapperandInterfaceGenerator的缩写。是Python中调用C代码的另一种方法。在这个方法中，开发人员必须编写一个额外的接口文件来作为SWIG(终端工具)的入口。

Python开发者一般不会采用这种方法，因为大多数情况它会带来不必要的复杂。而当你有一个C/C++代码库需要被多种语言调用时，这将是个非常不错的选择。

example.c文件中的C代码包含了不同的变量和函数

最后，Python的输出

importexampleexample.fact(5)example.my_mod(7,3)1example.get_time()SunFeb:01:

我们可以看到，使用SWIG确实达到了同样的效果，虽然下了更多的工夫，但如果你的目标是多语言还是很值得的。

接下来的一章将会介绍Python/CAPI，一种可能是被最广泛使用的方法。不仅简单，而且可以在C代码中操作你的Python对象。请继续