在Python中使用C程序

很早就知道Python中可以方便的调用C程序，但一直没有尝试过。今天来试一试。环境ubuntu14.04LTS，Python2.7.6，gcc4.8.4。

首先准备在Python中要用到的C程序：

#include<stdio.h>#include<math.h>#define True 1#define Flase 0#define None -1int isprime(unsigned long long n)//*判断一个正整数是否是质数,//若是质数,返回True,其他,返回Flase{    unsigned long long i=0;    unsigned long long sqn;    short flag=None;    if(n<2)    {        flag=Flase;    }    else if(n==2)    {        flag=True;    }    else if(n%2==0)    {        flag=Flase;    }    else    {        i=1;        sqn = (unsigned long long)sqrt(n);        do{            i = i+2;            if( i > sqn ){                flag=True;            }            if( n%i == 0 ){                flag=Flase;            }        }while(flag==None);    }    return flag;}

把它保存成isprime.c，然后将它编译可被Python调用的成动态链接库，在ubuntu中可以用gcc这样编译：

    gcc isprime.c -fPIC -shared -o isprime.so

其中各参数的含义是：

-fPIC

作用于编译阶段，告诉编译器产生与位置无关代码(Position-Independent Code)，产生的代码中，没有绝对地址，全部使用相对地址，故而代码被加载器加载到内存的任意位置，都可以正确的执行。这正是共享库所要求的，共享库被加载时，在内存的位置不是固定的。

-shared

生成一个共享的目标文件，它能够与其他的目标一起链接生成一个可执行的文件。

-o isprime.so

输出文件名为isprime.so。.so（shared object）是Linux下的动态连接共享库文件，与Windows中的.dll对应。

然后运行如下代码调用isprime.so：

from ctypes import *import osisprime = cdll.LoadLibrary(os.getcwd() + '/isprime.so')print isprime.isprime(23)

注意os.getcwd() + ‘/isprime.so’是isprime.so文件路径，此处使用了os.getcwd()获取当前路径。按这样的写法，Python程序应与isprime.so在同一目录下。这样，就成功的在Python中使用了C程序。

Ctypes是python的外部功能库，允许调用DLL或共享库中的函数，并用纯Python封装这些库。从python2.5开始Ctypes成为了标准的模块之一。Ctypes还具有兼容C的数据类型，下表列出了Ctypes变量类型，C语言变量类型和Python语言变量类型之间的关系：

Ctypes type C type Python type c_char char 1-character string c_wchar wchar_t 1-character unicode string c_byte char int/long c_ubyte unsigned char int/long c_short short int/long c_ushort unsigned short int/long c_int int int/long c_uint unsigned int int/long c_long long int/long c_ulong unsigned long int/long c_longlong __int64 or long long int/long c_ulonglong unsigned __int64 or unsigned long long int/long c_float float float c_double double float c_char_p char * (NUL terminated) string or None c_wchar_p wchar_t * (NUL terminated) unicode or None c_void_p void * int/long or None

简单的使用示例如下：

from ctypes import *i = c_int(45)print i.value

这样，就可以直接在Python中声明C变量类型，调用C程序了。

更多高级用法参见 “浅谈 Python 程序和 C 程序的整合” 。