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Python这些年风头一直很盛,占据了很多领域的位置,Web、大数据、人工智能、运维均有它的身影,甚至图形界面做的也很顺,乃至full-stack这个词语刚出来的时候,似乎就是为了描述它。 Python虽有GIL的问题导致多线程无法充分利用多核,但后来的multiprocess可以从多进程的角度来利用多核,甚至affinity可以绑定具体的CPU核,这个问题也算得到解决。虽基本为全栈语言,但有的时候为了效率,可能还是会去考虑和C语言混编。 混编是计算机里一个不可回避的话题,涉及的东西很多,技术、架构、团队情况、管理、客户等各个环节可能对其都有影响,混编这个问题我想到时候再开一贴专门讨论。本文只讲python和C混编的方式,大致有如下几种方式(本文背景是linux,其他平台可以类比): 共享库 使用C语言编译产生共享库,然后python使用ctype库里的cdll来打开共享库。 举例如下,C语言代码为 python代码为 测试如下 subprocess C语言设计一个完整的可执行文件,然后python通过subprocess来执行该可执行文件,本质上是fork+execve。 举例如下,C语言代码为 Python代码为 测试如下 C语言中运行python程序 C语言使用popen/system或者直接以系统调用级fork+exec来运行python程序也是一种混编的手段了。 举例如下,Python代码如下 C语言代码如下 测试如下 python对C语言扩展的支持 很多编程语言都为C语言扩展添加了支持,这有两种原因:(1)语言设计之初,可以充分的利用C语言已有的库来做很多扩展;(2)C语言的运行效率高。 python也不例外,从诞生那天起,很多库都是C语言写的。python的C语言扩展中涉及到python的数据结构与C语言的对应,扩展方法其实是用C语言编写一个共享库,只是这个共享库中的接口是一个规范的,可以被python识别的。 为了说明如何扩展,我这里先假设一个在python下的函数功能,代码如下 如上,希望的函数功能是,参数是任意多个数字组成的列表(姑且排除其他数据结构),返回每个列表的元素之和的乘积。 姑且先把python代码写了,如下所示 带上之前一直测试的平方func,这个实现相对简单,希望python写出来的func可以和C语言扩展出来的结果一致。 先用C语言写上这些函数的实现,其中func3用上了一个表示任意多个任意长的数组的数据结构y_t,而x_t用来表示单个数组。 上面定义了三个函数,func2代表平方,func3代表之前所说的功能,又因y_t这个结构可能都是动态分配出来的,所以给个归还内存的方法。 刚才说过python扩展的话,需要把这个共享库的接口“标准化”一下。于是我们就包装一下,并给个python加载的入口。 过程中,我猜测PyArg_VaParse应该功能更为强大,可是反复测没有成功,也没细看文档。 测试一下 可以看到,C语言写的函数和python写的函数结果一致。 转自:python和C语言互相调用的几种方式-侵删 |
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