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构建Python扩展模块(build_ext)的命令

发布时间:2023-12-24 09:11:41

在Python中,扩展模块是用C或C++编写的,通过Python的扩展机制可以在Python代码中调用这些扩展模块。构建扩展模块需要使用到distutils库提供的build_ext命令。

build_ext是一个distutils库提供的命令类,用于构建Python扩展模块。该命令可以将C或C++代码编译成共享库,并将该库与Python解释器链接在一起,从而使Python代码可以直接调用该共享库的函数。

下面是一个使用build_ext命令构建Python扩展模块的例子:

首先,创建一个名为example.c的C源文件,其中包含一个简单的C函数实现:

#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 greeting."},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

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

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

然后,创建一个名为setup.py的Python脚本,用于构建扩展模块:

from distutils.core import setup, Extension
from distutils.command.build_ext import build_ext

class CustomBuildExtCommand(build_ext):
    def run(self):
        self.compiler.add_link_flag('-shared')  # 设置链接标志位,指定编译成共享库
        build_ext.run(self)

ext_modules = [
    Extension('example', ['example.c'])
]

setup(
    name='example',
    ext_modules=ext_modules,
    cmdclass={'build_ext': CustomBuildExtCommand}
)

在setup.py脚本中,定义了一个自定义的BuildExtCommand类,该类继承自build_ext命令类,并重写了run方法。在重写的run方法中,通过调用self.compiler.add_link_flag方法,将链接标志位设置为'-shared',从而指定编译成共享库。

最后,在命令行中运行python setup.py build_ext命令,即可构建扩展模块。

$ python setup.py build_ext

构建成功后,将生成一个共享库文件(example.so或example.dll等,具体文件格式取决于操作系统),以及一个名为example.py的Python模块文件。可以在Python代码中直接导入并调用该模块中的函数:

import example

example.hello("World")

运行上述Python代码,将打印出Hello, World!的输出。

这就是使用build_ext命令构建Python扩展模块的简单示例。通过编写C或C++代码,并使用build_ext命令进行构建,可以扩展Python的功能,使其可以调用其他语言编写的代码。