Python&C++相互混合调用编程全面实战-01ctypes库介绍和windows下编译动态链接库的说明

一、ctypes方案介绍

本文介绍Python Ctypes，它是联合编程的一种方案，这种方案算是最简单的，它对环境配置要求不高，Ctypes是独立编程的，它是标准的动态链接库，与Python版本无关，Python2.7之后就提供了这样的接口，它可以让windows、linux、mac之间的动态库都可以被Python访问。

另一种联合编程方案扩展库就和Python版本相关了。

二、ctypes方案的应用

比如和硬件的结合项目，这时调用底层接口用不了太多的内容，比如说你做嵌入式设备，调用底层驱动程序接口，比如说访问摄像机，访问硬件设备GPI口，之后将调用的结果返回给Python。

比如对性能要求很高的项目，涉及到性能的算法，算法在c语言中实现， 但是算法不能太复杂，因为ctypes和Python交互的接口相对简单，所以很多复杂的交互方式还是很难做到，比方说涉及到多线程控制的时候，ctypes不行，它是一种封装 在Python中你没办法对它里面的东西改动，你只能等这个封装函数执行完成后才能执行下一个。

三、ctypes方案的编译

为了跨平台统一性，统一用g++来编译，我们直接用makefile来完成对动态库的编译。在windows里面我们直接用Visual studio 2015来编译，在Linux直接用Windows源码，只需要编写一个makefile就可以实现编译。

3.1 windows方案的编译

在Windows下，需要编译dll动态链接库开放给调用调用。在windows下的动态链接库还是和Mac、Linux有些不同，需要设置

__declspec(dllexport)

导出函数名才能生成dll，而在Linux和mac当中，不需要设置这个。我们可以设置一个宏来处理这个问题，比如说在Linux中不需要设置，在Windows需要，我们就可以定义一个宏来判断当前编译环境在Windows还是在Linux中。

3.2 C++函数重载的问题对编译的影响

还需要注意的一点是，Python支持的ctypes函数都是c语言的函数，如果熟悉c和c++开发的话，就知道c语言函数不支持重载，但是c++支持，也就是说，c语言的函数名编译到系统里面就是这个函数，在c++函数编译到系统当中，因为同一个函数只要参数不同，它存到系统当中的函数名称就会将参数也添加到系统中，这样，c语言的函数名称和c++函数名称就不一致了，因为我们用到的是C++与python交互，所以你只需要在函数名称前添加如下代码：

extern “C”

就会将这个函数编译为c函数，就不会添加重载的参数符号到系统当中。

所以如果你本身后缀名是.c的文件，就不需要添加extern "C"了

这里假定都是用**C++**来实现。

3.3 动态链接库存放的位置要求

最终执行脚本的时候，python会根据调用的接口，就在当前路径开始寻找动态链接库，当然你可以指定加载哪个目录下面的dll，如果你只是通过类的名称，python就只会在当前目录或者系统目录下寻找。它和Python本身的扩展库查找路径是无关的。

四、总结

• 本文使用ctypes的基本介绍以及注意事项 。
• 下节课会在windows下开始实战
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