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Python調用C語言

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Python中的ctypes模塊可能是Python調用C方法中最簡單的一種。ctypes模塊提供了和C語言兼容的數據類型和函數來加載dll文件,因此在調用時不需對源文件做任何的修改。也正是如此奠定了這種方法的簡單性。

示例如下

實現兩數求和的C代碼,保存為add.c

//sample C file to add 2 numbers - int and floats

#include <stdio.h>

int add_int(int, int);
float add_float(float, float);

int add_int(int num1, int num2){
    
return num1 + num2; } float add_float(float num1, float num2){ return num1 + num2; }

接下來將C文件編譯為.so文件(windows下為DLL)。下面操作會生成adder.so文件

#For Linux
$  gcc -shared -Wl,-soname,adder -o adder.so -fPIC add.c

#For Mac
$ gcc -shared -Wl,-install_name,adder.so -o adder.so -fPIC add.c

#For windows
$
gcc 
-shared -Wl,-soname,adder -o adder.dll -fPIC add.c

現在在你的Python代碼中來調用它

from ctypes import *

#load the shared object file
adder = CDLL(./adder.so)

#Find sum of integers
res_int = adder.add_int(4,5)
print "Sum of 4 and 5 = " + str(res_int)

#Find sum of floats
a = c_float(5.5)
b = c_float(4.1)

add_float 
= adder.add_float add_float.restype = c_float print "Sum of 5.5 and 4.1 = ", str(add_float(a, b))

輸出如下

Sum of 4 and 5 = 9
Sum of 5.5 and 4.1 =  9.60000038147

在這個例子中,C文件是自解釋的,它包含兩個函數,分別實現了整形求和和浮點型求和。

在Python文件中,一開始先導入ctypes模塊,然後使用CDLL函數來加載我們創建的庫文件。這樣我們就可以通過變量adder來使用C類庫中的函數了。當adder.add_int()被調用時,內部將發起一個對C函數add_int的調用。ctypes接口允許我們在調用C函數時使用原生Python中默認的字符串型和整型。

而對於其他類似布爾型和浮點型這樣的類型,必須要使用正確的ctype類型才可以。如向adder.add_float()函數傳參時, 我們要先將Python中的十進制值轉化為c_float類型,然後才能傳送給C函數。這種方法雖然簡單,清晰,但是卻很受限。例如,並不能在C中對對象進行操作。

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