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C++開發(fā)python windows版本的擴展模塊示例

Meathill / 2903人閱讀

摘要：主要是庫文件頭文件文件不一致的問題。定義模塊函數(shù)其中函數(shù)參數(shù)是模塊自身，是傳遞的參數(shù)列表，返回值定義了一個整形數(shù)，這里會申請空間增加引用計數(shù)，交由來管理這個引用。

C++開發(fā)python windows版本的擴展模塊示例
測試環(huán)境介紹和準備
測試環(huán)境：
操作系統(tǒng)：windows10
Python版本：3.7.0
VS版本：vs2015社區(qū)版（免費）
相關(guān)工具下載：
VS版本vs2015社區(qū)版（免費）
win10SDK（安裝vs2015是可以選擇，如果沒有安裝則需要獨立安裝）
Python3.7.0 win32 安裝文件
http://ffmpeg.club/python
本示例不使用vs來編輯，但需要安裝vs的編譯環(huán)境，直接用python的distutils進行編譯安裝，注意這里安裝的python是32位的，所以編譯出來庫也是32位程序。
首先要檢測系統(tǒng)中是否有其他python版本，防止沖突
進入python命令行
import sys
print(sys.path)

查看下當前系統(tǒng)路徑是否正確，如果是其他路徑的版本，可能會對的擴展庫開發(fā)產(chǎn)生影響。主要是庫文件、頭文件、dll文件不一致的問題。
1 頭文件和庫文件
首先創(chuàng)建文件 mymod.c 在文件中添加頭文件引用
頭文件引用 #include "Python.h"，庫文件不需要指定，頭文件路徑在python的安裝路徑。

2 定義模塊函數(shù)
其中函數(shù)參數(shù) self是模塊自身，args是python傳遞的參數(shù)列表，返回值定義了一個整形數(shù)0，這里會申請空間增加引用計數(shù)，交由python來管理這個引用。這里也可以返回NULL，python會收到一個異常。

include "Python.h"

///模塊函數(shù)
static PyObject testmod(PyObject self,PyObject*args)
{
//返回python的long整形,c語言中引用計數(shù)+1，返回值交由python釋放
return PyLong_FromLong(0);
}

3 申明模塊函數(shù)（開放給python）
第一個函數(shù)名稱，就是開放給python的名稱，不一定要與c語言的函數(shù)名稱一致，但還是盡量一致，方便跟進代碼；
第二個是函數(shù)指針，默認類型就是PyCFunction函數(shù)指針類型，也就是上面的函數(shù)類型；
第三個參數(shù)是開放給python的函數(shù)參數(shù)類型，這里我們設置的無參數(shù)METH_NOARGS，還可以設置METH_VARARGS 多個參數(shù)，METH_KEYWORDS key value參數(shù)，設置為METH_KEYWORDS必須與METH_VARARGS一起設置 METH_KEYWORDS|METH_VARARGS ，并且模塊函數(shù)會增加一個參數(shù)存放傳進來的參數(shù)字典；
第四個參數(shù)是函數(shù)說明，在python中調(diào)用help函數(shù)可以讀??；
這個定義是一個數(shù)據(jù)，可以設置多個函數(shù)PyMethodDef定義對象
/// 模塊函數(shù)列表
static PyMethodDef mymod_funcs[] = {
{
"testmod", //函數(shù)名稱
testmod, //函數(shù)指針
METH_NOARGS,//參數(shù)標識 無參數(shù)，
"testmod function." //函數(shù)說明 help(testmod)
},
{0,0,0,0} //數(shù)組結(jié)尾，可以申請多個函數(shù)
};

4 模塊定義
///4 模塊定義
static PyModuleDef mymod_module = {
PyModuleDef_HEAD_INIT,
"mymod", //模塊名
"mymod is first module test", //模塊說明 通過help(模塊名)
-1, //模塊空間，子解釋器用，-1不使用
mymod_funcs //模塊函數(shù)，前面定義的函數(shù)申明數(shù)組
};

5 添加入口函數(shù)
其中PyMODINIT_FUNC 宏在windows中是
PyMODINIT_FUNC __declspec(dllexport) PyObject*，
也就是入口的動態(tài)鏈接庫函數(shù)，不同于ctypes庫，擴展庫只有入口函數(shù)需要定義__declspec(dllexport)導出函數(shù)符號，其他的函數(shù)不需要。
PyModule_Create創(chuàng)建python的模塊，參數(shù)是前面定義的模塊，返回直接返回模塊對象，在python中所有類型都可以轉(zhuǎn)為PyObject
///1 擴展庫入口函數(shù) PyInit_ 固定的開頭 mymod模塊名
PyMODINIT_FUNC PyInit_mymod(void)
{
printf("PyInit_mymodn");
///2 模塊創(chuàng)建函數(shù) 參數(shù) PyModuleDef
return PyModule_Create(&mymod_module);
}

6 編譯安裝
創(chuàng)建一個文件setup.py
第一行代碼導入setup庫，其中name是打包的庫說明的.egg-info的文件名
version=“1.0” 這個說明文件名的后綴，如果不設置后綴會默認0.0.0
ext_modules=[Extension("mymod", ["mymod.c"] )] 中mymode是對應的模塊名稱和模塊文件名，["mymod.c"]里面是編譯為庫的源文件，可以是多個文件，這里是一個python的list數(shù)組。
from distutils.core import *
setup(
name="mymod", #打包文件名稱 庫說明文件的文件名
version="1.0",
ext_modules=[Extension("mymod", ["mymod.c"] )]
)

最后運行命令 python setup.py install

編譯成功，在當前路徑下會生成一個build目錄，里面是編譯好的內(nèi)容，應為運行了install命令，所以不僅做了編譯還有安裝。
擴展庫安裝的路徑：F:Python-3.7.0Libsite-packages

7 擴展庫調(diào)用測試
擴展庫編譯和按照好后我們寫一個python代碼來測試


這樣我們就完成了我們第一個python擴展庫的程序

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