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使用distutils.ccompiler模块编写Python的C/C++扩展库

发布时间:2023-12-15 09:26:52

distutils.ccompiler模块是Python标准库中的一个模块,用于编译和链接C和C++代码。通过使用这个模块,我们可以轻松地将C/C++代码编译成Python的扩展库,从而在Python中使用C/C++代码提高性能。

下面是一个使用distutils.ccompiler模块编写Python的C/C++扩展库的例子:

import distutils.ccompiler

# 创建一个C扩展库的编译器对象
compiler = distutils.ccompiler.new_compiler()

# 设置编译器的选项
compiler.output_dir = 'build'  # 设置编译后的扩展库的输出目录
compiler.add_include_dir('/usr/include')  # 添加头文件的搜索路径
compiler.add_library('/usr/lib/libfoo.so')  # 添加要链接的库文件

# 编译C源文件为一个目标文件
source_file = 'extension.c'
object_file = compiler.compile([source_file])

# 链接目标文件生成最终的扩展库
library_name = 'extension'
library_file = compiler.link_shared_object([object_file], library_name)

print(f'扩展库{library_file}编译成功!')

在上面的例子中,我们首先创建了一个编译器对象compiler,然后设置了编译器的一些选项,如输出目录、头文件搜索路径和要链接的库文件。接下来,我们使用编译器的compile方法将C源文件编译成目标文件。最后,使用编译器的link_shared_object方法将目标文件链接成最终的共享库。

编写C源文件的例子extension.c如下:

#include <Python.h>

static PyObject *my_function(PyObject *self, PyObject *args){
    const char *text;
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &text)){
        return NULL;
    }

    printf("Hello %s
", text);

    Py_RETURN_NONE;
}

static PyMethodDef ExtensionMethods[] = {
    {"my_function", my_function, METH_VARARGS, "A sample function"},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

static struct PyModuleDef extensionmodule = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT,
    "extension",
    NULL,
    -1,
    ExtensionMethods
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_extension(void){
    return PyModule_Create(&extensionmodule);
}

上述C源文件中定义了一个名为my_function的函数,该函数接收一个字符串作为参数,并在Python中打印出来。然后我们定义了一个ExtensionMethods数组,将该函数定义为一个Python的方法。最后,使用PyModuleDef_HEAD_INIT宏定义一个extensionmodule对象,并在PyInit_extension函数中创建并返回该模块对象。

通过以上例子,我们可以将C/C++源代码编译成Python的扩展库,在Python中通过导入该扩展库来使用C/C++代码提高性能。

需要注意的是,使用distutils.ccompiler模块编写Python扩展库时,可能需要安装对应的编译器和相关的开发库,具体要求可以参考Python官方文档中关于使用distutils的说明。