你試過C語言和Python一起混合編程嗎？兩者相加不是已經(jīng)無敵了！
C語言是編程語言的祖母，但是隨著一代一代的編程語言長大，所以祖母也是會拍在沙灘上的，很多小小伙伴應(yīng)該都會學(xué)過或者了解C語言，因為軟件系的會教嘛，但是Python我想很多人都沒學(xué)過，下面小編給大家介紹下，C語言和Python一起混合編程會產(chǎn)生什么不一樣的火花吧！
在Mac OS X 下的編譯命令同上
產(chǎn)生可執(zhí)行文件后，直接運行，結(jié)果為輸出
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Hello Python! |
Python庫函數(shù)PyRun_SimpleString可以執(zhí)行字符串形式的Python代碼。
雖然非常簡單，但這段代碼除了能用C語言動態(tài)生成一些Python代碼之外，并沒有什么用處。我們需要的是C語言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠和Python交互。
下面舉個例子，比如說，有一天我們用Python寫了一個功能特別強大的函數(shù)：
從上述代碼可以窺見Python內(nèi)部運行的方式：
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所有Python元素，module、function、tuple、string等等，實際上都是PyObject。C語言里操縱它們，一律使用PyObject *。
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Python的類型與C語言類型可以相互轉(zhuǎn)換。Python類型XXX轉(zhuǎn)換為C語言類型YYY要使用PyXXXAsYYY函數(shù)；C類型YYY轉(zhuǎn)換為Python類型XXX要使用PyXXXFromYYY函數(shù)。
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也可以創(chuàng)建Python類型的變量，使用PyXXX_New可以創(chuàng)建類型為XXX的變量。
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若a是Tuple，則a[i] = b對應(yīng)于 PyTupleSetItem(a,i,b)，有理由相信還有一個函數(shù)PyTupleGetItem完成取得某一項的值。
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不僅Python語言很優(yōu)雅，Python的庫函數(shù)API也非常優(yōu)雅。
現(xiàn)在我們得到了一個C語言的函數(shù)了，可以寫一個main測試它
編譯的方式就用本節(jié)開頭使用的方法。
在Linux/Mac OSX運行此示例之前，可能先需要設(shè)置環(huán)境變量：
bash:
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export PYTHONPATH=.:$PYTHONPATH |
csh:
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setenv PYTHONPATH.:$PYTHONPATH |
2 Python 調(diào)用 C/C++（基礎(chǔ)篇）
這種做法稱為Python擴展。
比如說，我們有一個功能強大的C函數(shù)
除了功能強大的函數(shù)great_function外，這個文件中還有以下部分：
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包裹函數(shù)greatfunction。它負責(zé)將Python的參數(shù)轉(zhuǎn)化為C的參數(shù)（PyArgParseTuple），調(diào)用實際的greatfunction，并處理great_function的返回值，最終返回給Python環(huán)境。
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導(dǎo)出表GreateModuleMethods。它負責(zé)告訴Python這個模塊里有哪些函數(shù)可以被Python調(diào)用。導(dǎo)出表的名字可以隨便起，每一項有4個參數(shù)：***個參數(shù)是提供給Python環(huán)境的函數(shù)名稱，第二個參數(shù)是greatfunction，即包裹函數(shù)。第三個參數(shù)的含義是參數(shù)變長，第四個參數(shù)是一個說明性的字符串。導(dǎo)出表總是以{NULL, NULL, 0, NULL}結(jié)束。
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導(dǎo)出函數(shù)initgreat_module。這個的名字不是任取的，是你的module名稱添加前綴init。導(dǎo)出函數(shù)中將模塊名稱與導(dǎo)出表進行連接。
在Windows下面，在Visual Studio命令提示符下編譯這個文件的命令是
本部分參考資料
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《Python源碼剖析-深度探索動態(tài)語言核心技術(shù)》是系統(tǒng)介紹CPython實現(xiàn)以及運行原理的優(yōu)秀教程。
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Python 官方文檔的這一章詳細介紹了C/C++與Python的雙向互動Extending and Embedding the Python Interpreter _ _
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關(guān)于編譯環(huán)境，本文所述方法僅為出示原理所用。規(guī)范的方式如下：3. Building C and C++ Extensions with distutils _ _
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作為字典使用的官方參考文檔Python/C API Reference Manual _ _
這其中有非Python關(guān)鍵字cdef和public。這些關(guān)鍵字屬于Cython。由于我們需要在C語言中使用“編譯好的Python代碼”，所以得讓great_function從外面變得可見，方法就以“public”修飾。而cdef類似于Python的def，只有使用cdef才可以使用Cython的關(guān)鍵字public。
這個函數(shù)中其他的部分與正常的Python代碼是一樣的。
接下來編譯 great_module.pyx
編譯命令和***部分相同：
在Windows下編譯命令為
在Visual Studio命令提示符下編譯：
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cl/LD dllmain.cgreat_module.c-IC:Python27includeC:Python27libspython27.lib |
會得到一個dllmain.dll。我們在Excel里面使用它，沒錯，傳說中的Excel與Python混合編程：
參考資料：Cython的官方文檔，質(zhì)量非常高：
接下來使用SWIG將這個配置文件編譯為所謂Python Module Wrapper
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swig-python mymodule.i |
得到一個 mymodule_wrap.c和一個mymodule.py。把它編譯為Python擴展：
Windows：
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cl/LD mymodule_wrap.c/o_mymodule.pyd-IC:Python27includeC:Python27libspython27.lib |
Linux：
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gcc-fPIC-shared mymodule_wrap.c-o_mymodule.so-I/usr/include/python2.7/-lpython2.7 |
注意輸出文件名前面要加一個下劃線。
現(xiàn)在可以立即在Python下使用這個module了：
換句話說，SWIG自動完成了諸如Python類型轉(zhuǎn)換、module初始化、導(dǎo)出代碼表生成的諸多工作。
對于C++，SWIG也可以應(yīng)對。例如以下代碼有C++類的定義：
寫在***：
由于CPython自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使得Python的C/C++擴展非常容易。如果打算快速完成任務(wù)，Cython（C/C++調(diào)用Python）和SWIG（Python調(diào)用C/C++）是很不錯的選擇。但是，一旦涉及到比較復(fù)雜的轉(zhuǎn)換任務(wù)，無論是繼續(xù)使用Cython還是SWIG，仍然需要學(xué)習(xí)Python源代碼。
