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  • Python CPython 的扩展和模块开发

    python cpython 的扩展和模块开发

    python CPython 扩展 模块 开发

    CPython 扩展

    扩展是使用 C 语言编写的二进制代码,旨在扩展 Python 核心功能。它们允许开发人员访问底层系统资源,执行复杂计算或集成外部库。开发扩展涉及创建 CPython api 兼容的代码,并将其编译成动态链接库 (.dll) 或共享对象 (.so) 文件。

    CPython 模块

    模块是使用 Python 编写的一组相关函数、类和变量。它们提供了一种结构化的方式来组织和封装代码,并允许开发人员创建可重用的组件。模块可以分发为 Python 文件 (.py) 或编译的字节码文件 (.pyc)。

    扩展和模块开发步骤

    开发 CPython 扩展或模块涉及以下步骤:

    • 规划:确定扩展或模块的用途和功能。
    • 实现:使用 C(扩展)或 Python(模块)实现代码。
    • 编译:使用适当的编译器(例如 GCc、clang)编译 C 扩展。
    • 安装:将编译的扩展或模块安装到 Python 解释器中。
    • 导入:在 Python 代码中导入并使用扩展或模块。

    示例代码:

    CPython 扩展(hello.c):

    #include <Python.h>
    
    static PyObject* hello_world(PyObject* self, PyObject* args) {
    return Py_BuildValue("s", "Hello, world!");
    }
    
    static PyMethodDef HelloMethods[] = {
    {"hello_world", hello_world, METH_NOARGS, "Print "Hello, world!""},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
    };
    
    PyMODINIT_FUNC PyInit_hello(void) {
    return PyModule_Create(&PyModuleDef_HEAD_INIT, "hello", "A simple CPython extension", -1, HelloMethods);
    }

    CPython 模块(hello.py):

    def hello_world():
    return "Hello, world!"

    安装和使用:

    # 编译扩展
    gcc -shared -o hello.so hello.c
    
    # 安装扩展
    pip install hello.so
    
    # 导入模块
    import hello
    
    # 使用扩展/模块
    print(hello.hello_world())

    结论

    扩展和模块开发是扩展 Python CPython 功能的重要方法。扩展提供对底层系统资源的访问,而模块允许代码重用和组织。遵循本文中概述的步骤,开发人员可以创建自己的扩展和模块,从而显着提高 Python 应用程序的范围和功能性。

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