Python使用C 扩展

使用Python可以快速的搭建软件原型和框架，但是在对性能要求比较严格的地方，就需要使用C/C++扩展来提高性能。或是在需要对底层的硬件进行操作的时候就必须使用C语言了。

C/C++模块需要使用进行封装，然后编译成动态链接库的形式供Python导入调用，步骤：

例如一个C文件(hello.c)需要导入到Python中使用：

#include <stdio.h>

void test(void)
{
    fprintf(stdout, "Hello C\n");
    return;
}

方法1：手工编译链接

• 编写"hello.i"接口文件，%module之后跟随模块的名称，%{和%}之间放置包含的头文件，然后在后面跟随函数的声明，详细的内容参考

• %module hello
  
  %{
  #include
  %}
  
  extern void test(void);

  
  
• 使用SWIG生成包裹文件

• swig -python hello.i

  使用swig命令之后会生成"hello.py"和"hello_wrap.c"这两个文件

• 编译C文件和包裹文件（需要知道python在系统中的安装路径）

• gcc -c hello.c
  gcc -I /usr/include/python2.6 -c hello_wrap.c

  
  以上命令是在Linux环境中使用GCC编译的，在其他系统中也类似

• 将C文件和包裹文件编译成动态链接库,得到动态链接库文件"_hello.so"

• gcc -shared hello.o hello_wrap.o -o _hello.so

  
  

方法2：使用Distutils编译扩展

• 建立Distutils安装脚本setup.py

• from distutils.core import setup, Extension
  
  setup(name='hello', version='1.0', ext_modules = [Extension('_hello', ['hello.c', 'hello.i'])])

  Extension中第一个参数的名字就是下一步生成的动态链接库所使用的名字"_hello.so"

• 编译扩展得到Python可以使用的动态链接库文件"_hello.so"

• python setup.py build_ext --inplace

通过以上提供的2种方法都可以得到一个 Linux动态链接库“so”文件，将得到的"_hello.so"模块放在当前目录中既可以在python命令行中进行测试例如：

Python 2.6.6 (r266:84292, Dec 27 2010, 00:02:40)
[GCC 4.4.5] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import _hello as c_test
>>> c_test.test()
Hello C
>>>

注意：生成的动态链接库的名字要以接口文件(*.i)中的%module中的名字之前加“_”来生成，如例子中模块的名字为“hello”那么生成的动态链接库的名字要为“_hello.so”否则在python中导入的时候会报错：“ImportError: dynamic module does not define init function (inithello)”这是因为在导入之后要调用初始化函数，而初始化函数的名字命名格式是“init_modulename”

[参考]：

《Python 基础教程》17章扩展Python、18章打包