お互いを呼び出して、いくつかの方法のPythonとC言語

Pythonは多くの分野の位置を占め、これらすべての年は非常に盛されている脚光を浴び、ウェブ、ビッグデータ、人工知能、運用・保守は、その存在にも非常に滑らかで行うにも、グラフィカルなインターフェイスで、でも言葉だけで出てきたフルスタック、 、それを記述するように思われます。

PythonのGIL問題の原因はバインド特定のCPUコアにマルチコア、あるいは親和性を利用するために複数のプロセスの観点から、マルチコア、マルチスレッドを利用するが、後でマルチすることはできませんが、この問題は解決とみなすことができます。スタック全体のための基本的な言語、時には効率の関心が、まだ検討し、C言語を混合することであってもよいです。

コンピュータでの混在は、避けられない話題で多くのもの、技術、アーキテクチャ、チーム、管理を必要とする特別な議論を開くには、この問題を混合したときに、その顧客や他のリンクは、私が思うに、影響を与える可能性があります。Cと混合トークPythonの本明細書の方法は、実質的に以下の方法（本明細書の背景のLinux、他のプラットフォームでは類似しています）。

共有ライブラリ

共有ライブラリを生成するためにC言語コンパイラを使用して、共有ライブラリを開くためにCDLLのctype Pythonライブラリを使用しています。

次のように例として、C言語コード

/* func.c */
int func(int a)
{
        return a*a;
}

Pythonコード

#!/usr/bin/env python
#test_so.py
from ctypes import cdll
import os

p = os.getcwd() + '/libfunc.so'
f = cdll.LoadLibrary(p)
print f.func(99)

次のようにテストがあります

$ gcc -fPIC -shared func.c -o libfunc.so
$ ./test_so.py
9801

サブプロセス

C言語では、完全な実行可能ファイルを設計し、その後、サブプロセス、フォーク+ execveの性質上、Pythonの実行可能ファイルを実行します。

次のように例として、C言語コード

/* test.c */
#include <stdio.h>
int func(int a)
{
        return a*a;
}

int main(int argc, char **argv)
{
        int x;

        sscanf(argv[1], "%d", &x);
        printf("%d\n", func(x));
        return 0;
}

Pythonコード

#!/usr/bin/env python
# test_subprocess.py
import os
import subprocess

subprocess.call([os.getcwd()+'/a.out', '99'])

次のようにテストがあります

$ gcc test.c -o a.out
$ ./test_subprocess.py
9801

C言語のプログラムの実行のpython

Pythonプログラムを実行するために、システム・コール・レベル・フォーク+幹部に直接popenの/システムまたはを使用して、C言語では、混合アップの手段です。

次のように次のように、一例として、Pythonコードであります

#!/usr/bin/env python
# test.py
import sys
x = int(sys.argv[1])
print x*x

C言語コード次のように

/* test.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
        FILE *f;
        char s[1024];
        int ret;

        f = popen("./test.py 99", "r");
        while((ret=fread(s,1,1024,f))>0) {
                fwrite(s,1,ret,stdout);
        }
        fclose(f);
        return 0;
}

次のようにテストがあります

$ gcc test.c
$ ./a.out
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C言語拡張のためのPythonのサポート

C言語の拡張機能として多くのプログラミング言語は、これら2つの理由のためのサポートを追加します;（2）C言語の高効率（1）言語設計の初めに、我々は完全に拡張の多くを行うために、既存のC言語ライブラリを利用することができます。

Pythonはその誕生以来、多くのライブラリは、C言語で書かれている、例外ではありません。C言語の拡張機能はPythonのC言語データ構造に関与PYTHON、拡張メソッドは、C言語で記述されている実際には共有ライブラリでのみ共有ライブラリインターフェイスは標準である、Pythonは同定することができます。

次のように拡張する方法を説明するために、私はPythonでの関数の機能を引き受けるためにここにいます、コードがあります

def func(*a):
    res=1
    for i in range(len(a)):
        res *= sum(a[i])
    return res

上記のように、所望の機能は、パラメータの関数が複数桁の数字（他のデータ構造の一時的除外）のリストのいずれかであり、それぞれのリストの要素の積を返しています。

次のように書かれた最初の一時的なPythonコード

#!/usr/bin/env python
# test.py
import colin

def func(*a):
    res=1
    for i in range(len(a)):
        res *= sum(a[i])
    return res

a = [1,2,3]
b = [4,5,6]
c = [7,8]
d = [9]
e = [10,11,12,13,14]

f = colin.func2(99)
g = colin.func3(a,b,c,d,e)
h = func3(a,b,c,d,e)
print "f = ",f
print "g = ",g
print "h = ",h

テストが正方形FUNCに置かれている前に、この比較的単純な、一貫性のあるPythonは結果からFUNCのC言語の拡張や缶を書きたいです。

第FUNC3費用データが任意に長い構造Y_tの任意の配列の複数を表す特徴、これらの機能のC言語の実装で書かれ、そしてX_Tは、単一のアレイを表すために使用されます。

/* colin.h */
#ifndef Colin_h
#define Colin_h
typedef struct {
        int *a;
        int len;
} x_t;
typedef struct {
        x_t *ax;
        int len;
} y_t;
int func2(int a);
int func3(y_t *p);
void free_y_t(y_t *p);
#endif

/* colin.c */
#include "colin.h"
#include <stdlib.h>

int func2(int a)
{
        return a*a;
}

int func3(y_t *p)
{
        int result;
        int sum;
        int i, j;

        result = 1;
        for(i=0;i<p->len;i++) {
                sum = 0;
                for(j=0;j<p->ax[i].len;j++)
                        sum += p->ax[i].a[j];
                result *= sum;
        }

        return result;
}

void free_y_t(y_t *p)
{
        int i;
        for(i=0;i<p->len;i++) {
                free(p->ax[i].a);
        }
        free(p->ax);
}

この方法のy_t構造のメモリへの復帰は、動的に割り振られていてもよいように、三つの機能ので、正方形の代わりに関数func2上記で定義され、代表FUNC3関数の前に述べました。

Python拡張は、その後、一見「標準化」の共有ライブラリへのインターフェースの必要性を述べています。だから我々は、Pythonのパッケージングやロードの入り口を見てください。

/* wrap.c */
#include <Python.h>
#include <stdlib.h>
#include "colin.h"
PyObject* wrap_func2(PyObject* self, PyObject* args)
{
        int n, result;
        /* 从参数列表中导出一个整形，用"i" */
        if (!PyArg_ParseTuple(args, "i", &n))
                return NULL;

        /* 用C语言的库实现来计算 */
        result = func2(n);
        /* 计算结果必须要导成python识别的类型 */
        return Py_BuildValue("i", result);
}

PyObject* wrap_func3(PyObject* self, PyObject* args)
{
        int n, result;
        int i, j;
        int size, size2;
        PyObject *p,*q;
        y_t *y;

        y = malloc(sizeof(y_t));
        /* 先数数有多少个参数，也就是列表的个数 */
        size = PyTuple_Size(args);
        /* 把数组的个数先分配了 */
        y->len = size;
        y->ax = malloc(sizeof(x_t)*size);
        /* 遍历python里各个列表(参数) */
        for(i=0;i<size;i++) {
                /* 先获得第i个参数，是一个列表 */
                p = PyTuple_GetItem(args, i);
                /* 获得列表的长度 */
                size2 = PyList_Size(p);
                /* 为数组分配好空间 */
                y->ax[i].len = size2;
                y->ax[i].a = malloc(sizeof(int)*size2);
                /* 遍历列表，依次把列表里的数转到数组里 */
                for(j=0;j<size2;j++) {
                        q = PyList_GetItem(p, j);
                        PyArg_Parse(q,"i",&y->ax[i].a[j]);
                }
        }

        /* 用C语言的库实现来计算 */
        result = func3(y);
        free_y_t(y);
        free(y);
        /* 结果转成python识别格式 */
        return Py_BuildValue("i", result);
}

/* 这是接口列表，加载时是只加载此列表的地址，所以这个数据结构不能放栈（局部变量）内，会被清掉 */
static PyMethodDef colinMethods[] =
{
        {"func2", wrap_func2, METH_VARARGS, "Just a test"},
        {"func3", wrap_func3, METH_VARARGS, "Just a test"},
        {NULL, NULL, METH_NOARGS, NULL}
};

/* python加载的时候的接口 */
/* 注意，既然库名叫colin,此函数必须交initcolin */
void initcolin()
{
        PyObject *m;
        m = Py_InitModule("colin", colinMethods);
}

プロセスは、私がPyArg_VaParseがより強力にする必要がありますが、繰り返し測定が成功しなかった、ドキュメントを見ていないと思います。

テスト

$ gcc -I /usr/include/python2.7/ -fPIC -shared colin.c wrap.c -o colin.so
$ ./test.py
f =  9801
g =  729000
h =  729000

あなたは、C言語のPythonで書かれた関数と結果で書かれた同じ機能を見ることができます。