用python脚本写应用比较方便,但有时候由于种种原因需要扩展python(比如给程序提供python接口等)。 之前一直想整理下,今天终于坐下来把这件事情给做了,这里记录下,也方便我以后查阅。

说明: 测试环境中操作系统为CentOS6.5_x64,python版本为2.6

直接调用动态库

1、编写模块动态库文代码

这里以求最大数为示例

代码(callTest1.cpp)如下:

  1. extern "C"
  2. {
  3. int Max(int i1,int i2)
  4. {
  5. return (i1>i2)?i1:i2;
  6. }
  7. }

在bash中执行以下命令:

g++ -fPIC -shared -o libcallTest1.so callTest1.cpp

生成动态库文件libcallTest1.so

2、使用python调用动态库

可以通过ctypes调用动态库文件,具体如下:

  1. #! /usr/bin/env python
  2.  
  3. from ctypes import *
  4. import os
  5.  
  6. so1 = CDLL(os.getcwd() + '/libcallTest1.so')
  7. print so1.Max(1,3)

使用boost库扩展python

这种方式可以直接生成python模块,使用import操作直接导入即可。 当然使用这种方式,需要安装boost库,具体操作这里就不说了,不懂的朋友自己查下。

boost官网:http://www.boost.org/

1、模块代码如下:

文件名:boostCallTest1.cpp

文件内容:

  1. int Max(int i1,int i2)
  2. {
  3. return (i1>i2)?i1:i2;
  4. }
  5.  
  6. #include <boost/python/module.hpp>
  7. #include <boost/python/def.hpp>
  8. using namespace boost::python;
  9.  
  10. BOOST_PYTHON_MODULE(boostCallTest1)
  11. {
  12. def("Max",Max);
  13. }

2、编写模块编译脚本

文件名: setup.py

文件内容:

  1. #!/usr/bin/env python
  2.  
  3. from distutils.core import setup
  4. from distutils.extension import Extension
  5.  
  6. setup(name="PackageName",
  7. ext_modules=[
  8. Extension("boostCallTest1", ["boostCallTest1.cpp"],
  9. libraries = ["boost_python"])
  10. ])

3、编译模块并测试

编译模块:

python setup.py build

会在build目录产生boostCallTest1.so文件,进入该目录,可如下使用:

  1. >>> import boostCallTest1
  2. >>> boostCallTest1.Max(1,3)
  3. 3

使用swig扩展python

SWIG是个帮助使用C或者C++编写的软件能与其它各种高级编程语言进行嵌入联接的开发工具。

SWIG能应用于各种不同类型的语言包括常用脚本编译语言例如Perl, PHP, Python, Tcl, Ruby and PHP。

swig官网: http://www.swig.org/download.html

可以通过yum直接安装:

  1. yum install swig

1、编写程序代码

文件名:swigCall.cpp

内容如下:

  1. int Max(int i1,int i2)
  2. {
  3. return (i1>i2)?i1:i2;
  4. }

2、编写接口文件

文件名:swigCall.i

内容如下:

  1. %module swigCall
  2. %{
  3. extern int Max(int i1,int i2);
  4. %}
  5. extern int Max(int i1,int i2);

3、编写Makefile文件

内容如下:

  1. all:
  2. make swigCall
  3.  
  4. swigCall:
  5. swig -python -c++ swigCall.i
  6. g++ -c swigCall.cpp swigCall_wrap.cxx -I/usr/include/python2./ -fPIC
  7. g++ -shared swigCall.o swigCall_wrap.o -o _swigCall.so
  8.  
  9. clean:
  10. rm -f swigCall_wrap.c*
  11. rm -f *.py*
  12. rm -f *.so
  13. rm -f *.o

注意:swig命令中要使用-c++参数编译c++代码

使用如下:

>>> import swigCall
>>> swigCall.Max(1,5)
5
>>>

使用SIP扩展python

SIP是从SWIG发展而来,专为Python调用C/C++模块使用的。 注意,这里的SIP和voip中的sip不是同一个东西,这里的sip是扩展python用的,voip中的sip是一个通信协议,不要搞混了。

注意:

需要安装python sip库;

1、编写c++模块

1.1 编写头文件

文件名: sipCall.h 文件内容:

  1. class TestMode
  2. {
  3. public:
  4. int Max(int i1,int i2);
  5. };

1.2 编写模块内容

文件名:sipCall.cpp 文件内容:

  1. #include "sipCall.h"
  2.  
  3. int TestMode::Max(int i1,int i2)
  4. {
  5. return (i1>i2)?i1:i2;
  6. }

2、编写接口文件

文件名:sipCall.sip 文件内容:

  1. %Module TestMode
  2. class TestMode {
  3. %TypeHeaderCode
  4. #include "sipCall.h"
  5. %End
  6. public:
  7. int Max(int i1,int i2);
  8. };

3、生存静态库

这里用脚本实现,文件名称:genlib.sh

文件内容:

  1. #! /bin/bash
  2. g++ -c -fPIC sipCall.cpp
  3. ar -crs libsipCall.a sipCall.o

4、编写configure文件

该脚本用于生成Makefile,内容如下:

  1. #! /usr/bin/env python
  2.  
  3. import os
  4. import sipconfig
  5.  
  6. build_file = "sipCall.sbf"
  7. config = sipconfig.Configuration()
  8. cmd = " ".join([config.sip_bin, "-c", ".", "-b", build_file, "sipCall.sip"])
  9. os.system(cmd)
  10.  
  11. makefile = sipconfig.SIPModuleMakefile(config, build_file)
  12. makefile.extra_libs = ["sipCall"]
  13. makefile.LIBDIR.append(".")
  14. makefile.generate()

5、运行genlib.sh脚本生成lib文件;

6、运行configure.py脚本生成Makefile;

7、运行make生成模块文件(so文件);

8、python测试如下:

  1. >>> import TestMode
  2. >>> dir(TestMode)
  3. ['TestMode', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__']
  4. >>> s = TestMode.TestMode()
  5. >>> s.Max(1,3)
  6. 3 

本文github地址:

https://github.com/mike-zhang/mikeBlogEssays/blob/master/2015/20150808_用c++扩展python.md

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