用C语言扩展Python的功能

核心提示： 三、Python的C语言扩展3.1 模块封装在了解了Python的C语言接口后，就可以利用Python解释器提供的这些接口来编写Python的C语言扩展，用C语言扩展Python的功能(5)，假设有如下一个C语言函数：例6：example.cint fact(int n){if (n &l

三、Python的C语言扩展

3.1 模块封装

在了解了Python的C语言接口后，就可以利用Python解释器提供的这些接口来编写Python的C语言扩展，假设有如下一个C语言函数：

例6：example.c
int fact(int n)
{
　if (n <= 1)
　　return 1;
　else
　　return n * fact(n - 1);
}

该函数的功能是计算某个给定自然数的阶乘，如果想在Python解释器中调用该函数，则应该首先将其实现为Python中的一个模块，这需要编写相应的封装接口，如下所示：

例7: wrap.c
#include <Python.h>
PyObject* wrap_fact(PyObject* self, PyObject* args)
{
　int n, result;
　
　if (! PyArg_ParseTuple(args, "i:fact", &n))
　　return NULL;
　result = fact(n);
　return Py_BuildValue("i", result);
}
static PyMethodDef exampleMethods[] =
{
　{"fact", wrap_fact, METH_VARARGS, "Caculate N!"},
　{NULL, NULL}
};
void initexample()
{
　PyObject* m;
　m = Py_InitModule("example", exampleMethods);
}

一个典型的Python扩展模块至少应该包含三个部分：导出函数、方法列表和初始化函数。

3.2 导出函数

要在Python解释器中使用C语言中的某个函数，首先要为其编写相应的导出函数，上述例子中的导出函数为wrap_fact。在Python的C语言扩展中，所有的导出函数都具有相同的函数原型：

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

该函数是Python解释器和C函数进行交互的接口，带有两个参数：self和args。参数self只在C函数被实现为内联方法(built-in method)时才被用到，通常该参数的值为空(NULL)。参数args中包含了Python解释器要传递给C函数的所有参数，通常使用Python的C语言扩展接口提供的函数PyArg_ParseTuple()来获得这些参数值。