用C语言扩展Python的功能

作者：梅劲松
本文档和所包含程序为MIT授权

我们来实现一个简单的加法的扩展模块！
建立一个目录，整个目录名中不要包含中文。在目录下建立
add.c，内容如下：

1. #include <Python.h>;
   
2. 
   
3. static PyObject* add(PyObject *self, PyObject *args);
   
4. //一定声明为static，把他们限制在这个文件范围里。 几乎所有的参数都是PyObject类型。 在python，每个东西都是object。
   
5. 
   
6. static PyObject* add(PyObject* self, PyObject* args)
   
7. {
   
8.    int x=0 ;
   
9.    int y=0;
   
10.    int z=0;
    
11.         if (! PyArg_ParseTuple(args, "i|i", &x, &y))
    
12.                 return NULL;
    
13.         /*第一个参数是self，这个是python用的， 每个函数都要有。我们暂时不管。args是一个参数列表。她把所有的参数都整合成一个string。所以
    
14.         我们需要从这个string里来解析我们的参数。PyArg_ParseTuple来完成这个任务。第一个参数是args， 就是我们要转换的参数。第二个是格式符号。
    
15.         “s”代表是个string。 从args里提取一个参数就写"s", 两个的话就写"s|s", 如果是一个string，一个int，就写"s|i", 和printf差不多。第三个
    
16.         参数就是提取出来的参数放置的真正位置。必须传递这个参数的地址。对于add， 他将提取两个参数。分别是x和y。*/
    
17. z=x+y;
    
18. return Py_BuildValue("i", z);
    
19.     /*调用完之后我们需要返回结果。这个结果是c的type或者是我们自己定义的类型。必须把他转换成PyObject， 让python认识。这个用Py_BuildValue
    
20.         来完成。他是PyArg_ParseTuple的逆过程。他的第一个参数和PyArg_ParseTuple的第二个参数一样， 是个格式化符号。第三个参数
    
21.         是我们需要转换的参数。Py_BuildValue会把所有的返回只组装成一个tutple给python。*/
    
22. }
    
23. 
    
24. static PyMethodDef addMethods[] =
    
25. {
    
26.    {"add",  add, METH_VARARGS, "Execute a shell command."},
    
27.    {NULL, NULL, 0, NULL}
    
28. };
    
29. /*这个是一个c的结构。他来完成一个映射。 我们需要把我们扩展的函数都映射到这个表里。表的第一个字段是python真正认识的。是python
    
30. 里的方法名字。 第二个字段是python里的这个方法名字的具体实现的函数名。 在python里调用add， 真正执行的是用c写的add函数。
    
31. 第三个字段是METH_VARARGS， 他告诉python，add是调用c函数来实现的。第四个字段是这个函数的说明。如果你在python里来help这个函数，
    
32. 将显示这个说明。相当于在python里的函数的文档说明。*/
    
33. 
    
34. PyMODINIT_FUNC initadd()
    
35. {
    
36.        Py_InitModule("add", addMethods);
    
37. }
    
38. /*注意，这个函数的名字不能改动。 必须是init+模块名字。 我们的模块名字是add。所以这个函数是initadd()。
    
39. 这样python在导入add 的模块时候，才会找到这个函数，并调用。这个函数调用Py_InitModule来将模块名字和映射表结合在一起。
    
40. 他表示，add这个模块使用addMethods这个映射表。python应该这样导入我们的module的.*/

然后建立setup.py这个文件，内容如下:

1. #! /usr/bin/python
   
2. 
   
3. from distutils.core import setup, Extension
   
4. 
   
5. module1 = Extension('add', sources = ['add.c'])
   
6. 
   
7. setup (name = 'PackageName', version = '1.0', description = 'This is a demo package', ext_modules = [module1])

在msdos下进入这个目录，输入命令setup.py build。
如果你能编译成功，到你所在目录的build\lib.win32-2.3下会发现add.pyd文件，将文件复制到你所需要的地方，启动python，然后：

1. D:\c>;python
   
2. Python 2.3.3 (#51, Dec 18 2003, 20:22:39) [MSC v.1200 32 bit (Intel)] on win32
   
3. Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
   
4. >;>;>; import add
   
5. >;>;>; print dir(add)
   
6. ['__doc__', '__file__', '__name__', 'add']
   
7. >;>;>; add.add(1,2)
   
8. 3
   
9. >;>;>;