使用distutils.extension开发高性能的PythonC/C++扩展案例

Distutils 是 Python 中的一个标准工具集，用于构建和安装 Python 模块和扩展。Extension 是 Distutils 中的一个重要模块，用于开发 C/C++ 扩展并将其与 Python 代码集成。

下面是一个使用 Distutils.Extension 开发高性能的 Python C/C++ 扩展的示例：

首先，我们假设你已经安装了 Python 和相应的开发工具（如 C 编译器）。

创建一个名为 example.c 的 C 文件，内容如下：

#include <Python.h>

static PyObject* example_hello(PyObject* self, PyObject* args) {
    const char* name;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &name)) {
        return NULL;
    }

    printf("Hello, %s!
", name);

    Py_RETURN_NONE;
}

static PyMethodDef example_methods[] = {
    {"hello", example_hello, METH_VARARGS, "Print a hello message."},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

static struct PyModuleDef example_module = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT,
    "example",
    NULL,
    -1,
    example_methods
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_example(void) {
    return PyModule_Create(&example_module);
}

在上述示例中，我们定义了一个用于打印 hello 消息的 C 函数 example_hello，并将其注册到 example_methods 数组中。然后，我们定义了模块结构 example_module，其中包含模块名称和方法数组。最后，我们实现了模块的初始化函数 PyInit_example。

保存文件并退出编辑器。

接下来，我们将使用 Distutils.Extension 构建和安装该扩展。

创建一个名为 setup.py 的 Python 脚本，内容如下：

from distutils.core import setup, Extension

setup(
    name='example',
    version='1.0',
    ext_modules=[Extension('example', ['example.c'])]
)

在上述脚本中，我们使用 distutils.core.setup 函数来配置和构建扩展。我们指定了模块名称、版本号和扩展模块的 C 文件路径。

保存文件并退出编辑器。

打开终端，并导航到包含 example.c 和 setup.py 的目录。

运行以下命令来构建和安装扩展：

python setup.py build
python setup.py install

以上命令将编译 C 文件并构建扩展，然后将其安装到 Python 解释器中。

现在，你可以在 Python 代码中导入并使用该扩展了。创建一个名为 example_usage.py 的 Python 脚本，内容如下：

import example

example.hello("Alice")

在上述脚本中，我们首先导入了扩展模块 example，然后调用其中的 hello 函数，并传递一个参数。

保存文件并退出编辑器。

运行以下命令来执行 Python 脚本：

python example_usage.py

你将看到输出 Hello, Alice!。

这就是使用 Distutils.Extension 开发高性能的 Python C/C++ 扩展的一个案例。通过使用 C/C++ 编写扩展，可以在关键性能敏感的任务中提高 Python 的执行速度。