如何使用 ctypes 将 C/C 代码有效地集成到我的 Python 项目中？

将 C/C 与 Python 集成：一种有效的方法

从 Python 中与 C 或 C 库进行交互可能是一种高效的解决方案需要高性能或与外部系统集成的任务。 Python 编程语言提供了多种方法来实现这种集成。

最直接的方法之一是利用 ctypes 模块，它是标准 Python 库的一部分。 Ctypes 提供了一种方便且可移植的方式与 C 兼容函数和数据结构进行交互。

使用 ctypes 实现 Python 绑定

要使用 ctypes 构造 Python 绑定，请执行以下操作这些步骤：

1. 将 C/C 函数包装为 extern "C": 声明将从 Python 访问的 C/C 函数为“extern C”，以确保与 C 的兼容性。
2. 创建共享库： 构建共享库来自修改后的 C/C 源代码的库。这通常涉及使用动态链接标志编译代码。
3. 使用 ctypes 加载共享库： 在 Python 中，使用 cdll.LoadLibrary 函数加载共享库。
4. 定义 Python 包装类： 创建映射到 C/C 类并提供的 Python 包装类用于调用其方法的接口。
5. 实例化和调用函数：实例化 Python 包装类并调用其方法以与底层 C/C 功能交互。

示例：从以下位置访问 C 类Python

考虑以下 C 类：

class Foo {
public:
    void bar() {
        std::cout << "Hello" << std::endl;
    }
};

使用 ctypes 将此类公开给 Python：

1. 将类函数声明为 extern "C":

extern "C" {
    Foo* Foo_new();
    void Foo_bar(Foo* foo);
}

2. 编译并链接以创建共享库。
3. 在 Python 中，加载共享库并定义 Python 包装类：

from ctypes import cdll
lib = cdll.LoadLibrary('./libfoo.so')

class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.obj = lib.Foo_new()

    def bar(self):
        lib.Foo_bar(self.obj)

使用此包装器，您现在可以从以下位置访问 C 类Python：

f = Foo()
f.bar()  # prints "Hello" to the console

使用 ctypes 的好处

ctypes 具有以下几个优点：

• 由于包含在Python 标准库。
• 消除对特定 Python 的编译时依赖版本，提供可移植性。
• 与其他一些绑定方法相比，实现相对简单。

通过利用 ctypes 模块并按照上述步骤操作，您可以有效地集成 C/C 功能到您的 Python 程序中，提高性能并允许访问庞大的库和低级代码生态系统。

以上是如何使用 ctypes 将 C/C 代码有效地集成到我的 Python 项目中？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！