簡介

長話短說，這里說的擴展Python功能與直接用其它語言寫一個動態鏈接庫，然后讓Python來調用有點不一樣(雖然本質是一樣的)。而是指使用Python本身提供的API，使用C++來對Python進行功能性擴展，可以這樣理解，使用更高效的語言實現一些算法計算等等需要更高執行效率的核心(或者需要與系統進行密切交互的)模塊，然后讓Python像調用內建標準庫的方式來調用這些模塊，聽起來是不是很誘人？！在軟件技術高速發展的今天，借助幾種計算機語言來實現一個系統的例子數不勝數，目的不外乎就是性能和便利的平衡。譬如本文要討論的使用C++來擴展Python就是Python和C++的一種巧妙的有機結合，好處不言而喻，既可以獲得和C++相似的執行性能，又可以利用Python的開發靈活性。由于Python本身是使用C實現的，二者結合起來還是比較容易的。

基本流程

本文不適合這樣的讀者——對Python完全不了解或者對C\C++完全不了解，道理你們懂的。另外就是Python里面有6種基本數據類型。你需要了解如何在C和Python之間對這些類型進行轉化(這不在本文討論范圍，可以參考[1])。

言歸正傳，感覺前面說得太多了，實際上很簡單，因此我決定少說多做。一個C++的Python擴展模塊至少應該有導出函數，方法列表和初始化函數三個部分。我們用VS2005這個強大的工具開工！一般來說，你應該建一個Dll工程(至于使用exe來擴展Python可以不可以，暫時還沒研究過)。下面按部就班的說明(關鍵說明在注釋部分)。

一、初始化函數

//-------------------------------------------------------------------------

//函數: initPyExt

//功能:初始化函數

//返回值:PyMODINIT_FUNC

//附注:注意，這個函數的名字不能改動。必須是init+模塊名字，

//我們的模塊名字是PyExt，所以函數名是initPyExt。Python在導入

//我們的PyExt模塊時，會找到這個函數，并調用。這個函數實現的

//功能很簡單，通過調用Py_InitModule將模塊名字和映射表結合起

//來，它的意思是說PyExt這個模塊使用PyExtMethods這個映射表。

//-------------------------------------------------------------------------

PyMODINIT_FUNCinitPyExt()

{

Py_InitModule("PyExt",PyExtMethods);

}

二、方法列表

/*

方法列表，這個是一個C結構數組。把需要擴展的函數都映射到這個表里。

那么Python就知道你的這個擴展模塊支持一些什么方法了。表的第一個字

段是方法名字，也是通過Python來調用時的名字。第二個字段是導出函數，

是真正調用的函數，也是C\C++實現的函數。第三個參數是指明Python向

C\C++函數傳遞參數的形式?？蛇x的兩種方式是METH_VARARGS和

METH_KEYWORDS，其中METH_VARARGS是參數傳遞的標準形式，它通

過Python的元組在Python解釋器和C函數之間傳遞參數，若采用

METH_KEYWORD方式，則Python解釋器和C函數之間將通過Python的字典

類型在兩者之間進行參數傳遞。第四個字段是這個函數的說明。如果你在

python里來help這個函數，將顯示這個說明。相當于在python里的函數的文檔說明。

*/

staticPyMethodDefPyExtMethods[]=

{

{"Add",?Add,METH_VARARGS,"Addtwo ?number - edit by magictong."},

{"ExecSystem",ExecSystem,METH_VARARGS,"Execute ?a shell command - edit bymagictong." },

{NULL,NULL, 0,NULL}

};

三、導出函數

//-------------------------------------------------------------------------

//函數: Add

//功能:這是一個加法函數

//返回值:PyObject*

//參數: PyObject*self這個參數我們暫時不用理會

//參數: PyObject*args是一個參數列表，我們需要從它解析出參數

//附注:

//所有的導出函數都具有相同的原型：

// PyObject*method(PyObject* self, PyObject* args);

//PyArg_ParseTuple來完成解析參數任務。它的第一個參數是args，

//就是我們要轉換的參數。第二個是格式符號。"s"代表是個string。

//從args里提取一個參數就寫"s"，兩個的話就寫"s|s"，如果是一個

// string，一個int，就寫"s|i"，有點和printf類似哦。第三個參數就是

//提取出來的參數放置的真正位置。必須傳遞這個參數的地址。

//-------------------------------------------------------------------------

staticPyObject*Add(PyObject*self,PyObject*args)

{

intx = 0 ;

inty = 0;

intz = 0;

if(!PyArg_ParseTuple(args,"i|i", &x, ?&y))

returnNULL;

z=x +y;

returnPy_BuildValue("i",z);

/*

調用完之后我們需要返回結果。這個結果是c的type或者是我們自己定義的類型。

必須把他轉換成PyObject，讓python認識。這個用Py_BuildValue來完成。他

是PyArg_ParseTuple的逆過程。他的第一個參數和PyArg_ParseTuple的第二個

參數一樣，是個格式化符號。第三個參數是我們需要轉換的參數。Py_BuildValue

會把所有的返回只組裝成一個tutple給python。

如果對應的C函數沒有返回值(即返回值類型為void)，則應返回一個全局的None

對象(Py_None)，并將其引用計數增，如下所示：

Py_INCREF(Py_None);

returnPy_None;

*/

}

四、再加點功能

intcmd(constchar* arg)

{

returnsystem(arg);

}

staticPyObject*ExecSystem(PyObject*self,PyObject*args)

{

constchar*command;

if(!PyArg_ParseTuple(args,"s", &command))

returnNULL;

intn =cmd(command);

returnPy_BuildValue("i",n);

}

編譯

開編，編譯出來的PyExt.dll文件改名為PyExt.pyd放入Python的C:\Python25\DLLs目錄就可以全局使用了，如果你只想某個Python的工程，放在工程的相對路徑下面就可以了。

使用

可能的問題

里面的這些PyMODINIT_FUNC，與Python相關的宏和定義在哪里呢？定義下#include就可以了，但是定義了之后提示Python.h找不到還是編譯不過怎么辦？這說明你沒有安裝Python或者安裝了但是沒有把頭文件路徑引入Path環境變量，或者你把Python的include目錄加入工程的附加包含目錄(Additional ?IncludeDirectories),一般是C:\Python25\include這個目錄，其中C:\Python25是Python的安裝目錄，按你機器的實際情況配置)。

如果提示：Error??1????fatal error LNK1104:cannot open file 'python25_d.lib'類似這樣的錯誤，一般可能是沒有安裝Python的開發版本，沒關系，你使用Release編譯一下，如果還不行，就把C:\Python25\libs目錄加入工程的附加庫目錄(Additional ?LibraryDirectories)。

參考文獻

創作挑戰賽新人創作獎勵來咯，堅持創作打卡瓜分現金大獎

總結

以上是生活随笔為你收集整理的python利用写模块_使用C++编写python扩展模块的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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