用C/C++扩展Python

   这两天接到一个任务，要求将一个C库封装成python模块，供python使用。以前玩过一阵子python，也没太深入，满足需求就够了。也一直好奇想看看C/C++如何扩展python。

 

  由C/C++写的python模块最终生成为一个.so(Linux平台)文件。在当前目录下就可以import进来了。那先写个简单的模块。

 

  #include <Python.h> int test(int n) {return n + 1;}PyObject *wrap_test(PyObject *self, PyObject *args) {int n = 0;if (!PyArg_ParseTuple(args, "i:fact", &n)) {return NULL;}int ret = Py_BuildValue("i", test(n));return ret;}static PyMethodDef exampleMethods[] = {{"test", wrap_test, METH_VARARGS, "just test"},{NULL}};PyMODINIT_FUNC initexample() {Py_InitModule("example", exampleMethods);} 

 

   每个模块需要一个初始化函数，函数声明为：

   void init模块名();

 

   其中使用Py_InitModule来初始化模块。该函数的第二个参数传递了要导出的函数。定义在了exampleMethods当中。

 

   在exampleMethods当中只导出了一个函数，就是wrap_test。参数类型为METH_VARARGS。意思是将函数参数作为Tuple传递过来。还有其他几种传递方式，可以查阅文档。

 

   python提供了方便的函数用来解析参数PyArg_ParseTuple，使用了类似printf的可变参数。类似的函数还有Py_BuildValue是将c数据类型转换成Python对象。具体python数据类型有具体的函数可以进行转换，也不必要非用Py_BuildValue。

 

   以上就是最简单的一个例子了。导出个简单的函数。

 

   在做python扩展的时候，最值得注意的是对象引用计数。Python中的对象都是通过引用计数实现垃圾收集。在写python扩展要非常小心。否则会造成段错误之类的错误。

 

   首先引用分为两种，一种是新引用(New reference)，一种是借用引用(Borrowed reference)，就是python当中的弱引用。

   

    python api中的函数返回大多为新引用，部分(PyDict_GetItem)为借用引用。在编写扩展的时候要小心。函数的参数都为借用引用。

    使用以下函数增减引用计数：

      Py_INCREF

      Py_XINCREF

      Py_DECREF

      Py_XDECREF

      Py_CLEAR

 

 

 

    就记录这么多了，知道大概这么些个规则，其实就可以开工了，剩下的边写边查文档就可以搞定了。当然用python不用面向对象多么没意思，回头再记录一下用C/C++扩展Python Object。