python3调用c语言代码的全过程记录

开发环境

 linux: python3.5.2 + ubuntu-gnome-16.04-desktop-amd64

 windows：cygwin + powershell + python3.6

胶水语言python为什么要调用c代码?

 c与python对比python不擅长"大量运算"任务，python程序优势在于：编写简单，适合"IO密集型作业"(比如打开文件，下载图片，运行脚本)。python作为知名的"胶水语言"，快速实现"计算密集型作业"的方法就是"把c的代码拿过来直接用"。

 Python中的ctypes模块可能是Python调用C方法中最简单的一种。ctypes模块提供了和C语言兼容的数据类型和函数来加载dll文件，因此在调用时不需对源文件做任何的修改，也正是如此奠定了这种方法的简单性。

 一、linux

 1. 准备C语言程序，保存为add.c

#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;
}

 2. 编译成so库

 Ubuntu下执行：gcc -shared -Wl,-soname,adder -o adder.so -fPIC add.c

 3. 准备python代码，保存为python-c.py

import ctypes
 
#load the shared object file
adder = ctypes.cdll.LoadLibrary('./adder.so')
 
#Find sum of integers
res_int = adder.add_int(4,5)
print("4 + 5 = " + str(res_int))
 
#Find sum of floats
a = ctypes.c_float(5.5)
b = ctypes.c_float(4.1)
 
add_float = adder.add_float
add_float.restype = ctypes.c_float
 
print("5.5 + 4.1 = " + str(add_float(a, b)))

 4. 测试

 执行：python3 python-c.py

 结果如下：

 4 + 5 = 9

 5.5 + 4.1 = 9.600000381469727

 5. 说明

 在Python文件中，一开始先导入ctypes模块，然后使用cdll.LoadLibrary
 函数来加载我们创建的库文件。这样我们就可以通过变量adder来使用C类库中的函数了。当adder.add_int()被调用时，内部将发起一个对C函数add_int的调用。ctypes接口允许我们在调用C函数时使用原生Python中默认的字符串型和整型。

 而对于其他类似布尔型和浮点型这样的类型，必须要使用正确的ctype类型才可以。如向adder.add_float()函数传参时, 我们要先将Python中的十进制值转化为c_float类型，然后才能传送给C函数。这种方法虽然简单，清晰，但是却很受限。例如，并不能在C中对对象进行操作。

 二、windows

 1. 准备C语言程序，保存为add.c

 同上

 2. 编译成dll库

 cygwin下执行：gcc -shared -Wl,-soname,adder -o adder.dll -fPIC add.c

 3. 准备python代码，保存为python-c.py

import ctypes
 
#load the shared object file
adder = ctypes.cdll.LoadLibrary('.\\adder.dll')
 
#Find sum of integers
res_int = adder.add_int(4,5)
print("4 + 5 = " + str(res_int))
 
#Find sum of floats
a = ctypes.c_float(5.5)
b = ctypes.c_float(4.1)
 
add_float = adder.add_float
add_float.restype = ctypes.c_float
 
print("5.5 + 4.1 = " + str(add_float(a, b)))

 4. 测试

 powershell下执行： .\python-c.py

 会出现以下错误：

 OSError: [WinError 126]

 原因：adder.dll本身依赖其它库，需要将这些库一起复制到当前目录。

 cygwin下执行：ldd adder.dll

 提示依赖以下库

 将这些库copy到当前目录，执行：cp xxx.dll .

 powershell下再次执行：.\python-c.py

 结果如下：

总结

到此这篇关于python3调用c语言代码的文章就介绍到这了,更多相关python3调用c语言内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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