Python调用C代码过程用法介绍

本文将从多个方面详细阐述Python调用C代码的过程，包括相关的知识点、实例代码以及注意事项等内容。

一、概述

Python作为一门高级语言，在很多情况下不能满足开发人员的需求。此时，我们可以将重要的部分，使用C语言来编写。那么Python如何调用C代码呢？

二、知识点介绍

在介绍Python调用C代码的过程之前，我们先来了解一下相关的知识点。

1. C语言函数声明

在将C语言代码使用Python进行调用的过程中，需要用到函数声明。函数声明即将函数的原型提前给其他函数看的过程。C语言中的函数声明通常在.h文件中进行声明。

    
    int add(int a, int b);
    

2. Python中调用C语言的库

Python调用C代码时，需要使用到Python的Extensions机制。Extensions又被称为C扩展，可以让Python程序调用动态链接库中的函数以及使用这些函数。

具体实现方法如下：

1. 定义C函数

        
        int add(int a, int b){
            return a+b;
        }
        
    

2. 使用Python C Extensions

        
        #include <Python.h>

        static PyObject *example_add(PyObject *self, PyObject *args) {
            int a, b;
            if (!PyArg_ParseTuple(args, "ii", &a, &b))
                return NULL;
            return Py_BuildValue("i", add(a, b));
        }

        static PyMethodDef example_methods[] = {
            {"add", example_add, METH_VARARGS, "Add two integer"},
            {NULL, NULL, 0, NULL}
        };

        static struct PyModuleDef example_module = {
            PyModuleDef_HEAD_INIT,
            "example",
            NULL,
            -1,
            example_methods
        };

        PyMODINIT_FUNC PyInit_example(void) {
            return PyModule_Create(&example_module);
        }
        
    

三、代码示例

下面是一个简单的示例代码，演示了Python调用C代码的过程。

C代码

    
    // sum.h文件
    int sum(int a, int b);

    // sum.c文件
    #include "sum.h"

    int sum(int a, int b){
        return a+b;
    }
    

Python代码

    
    # coding:utf-8
    from ctypes import *
    
    lib = cdll.LoadLibrary('./sum.so') # 加载动态链接库
    
    print(lib.sum(1, 2)) # 调用c语言的sum函数
    

四、注意事项

在Python调用C代码的过程中，需要注意以下几点。

1. 编译时添加-fPIC参数

编译C代码时，需要添加-fPIC参数：

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

2. C函数必须是公开的

被Python调用的C函数必须是公开的，即需要在函数声明前添加extern “C”。

    
    extern "C" int sum(int a, int b);
    

3. Python调用动态库时需要指定.so文件路径

Python调用C代码时，需要指定.so文件的路径。可以使用ctypes中的cdll.LoadLibrary()方法来加载库。

    
    lib = cdll.LoadLibrary('./sum.so')
    print(lib.sum(1, 2))
    

五、总结

本文详细阐述了Python调用C代码的过程，并给出了示例代码和注意事项。希望本文能够对需要使用Python调用C代码的开发人员有所帮助。