[教程]C与Python相互调用：揭秘高效跨语言编程技巧

在软件开发领域，C语言和Python都是非常流行的编程语言。C语言以其高性能和系统级编程能力著称，而Python则以其简洁的语法和强大的库支持受到开发者的喜爱。将C与Python结合起来，可以实现高效...

在软件开发领域，C语言和Python都是非常流行的编程语言。C语言以其高性能和系统级编程能力著称，而Python则以其简洁的语法和强大的库支持受到开发者的喜爱。将C与Python结合起来，可以实现高效的跨语言编程。本文将详细介绍如何在C和Python之间相互调用，以及一些实用的编程技巧。

一、C调用Python

1.1 使用Python的C API

Python的C API允许C语言程序直接调用Python代码。以下是一个简单的示例：

#include 
int main() { Py_Initialize(); PyObject *pName, *pModule, *pFunc, *pValue; // 获取模块名称 pName = PyUnicode_FromString("example"); // 导入模块 pModule = PyImport_Import(pName); Py_DECREF(pName); if (pModule != NULL) { // 获取函数名称 pName = PyUnicode_FromString("add"); // 获取函数对象 pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "add"); Py_DECREF(pName); if (pFunc && PyCallable_Check(pFunc)) { // 创建参数 PyObject *pArgs = PyTuple_New(2); PyTuple_SetItem(pArgs, 0, PyLong_FromLong(1)); PyTuple_SetItem(pArgs, 1, PyLong_FromLong(2)); // 调用函数 pValue = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs); Py_DECREF(pArgs); if (pValue != NULL) { // 输出结果 printf("The result is %ld\n", PyLong_AsLong(pValue)); Py_DECREF(pValue); } else { // 处理错误 PyErr_Print(); } Py_DECREF(pFunc); } else { // 处理错误 if (PyErr_Occurred()) PyErr_Print(); fprintf(stderr, "Cannot find function 'add'\n"); } Py_DECREF(pModule); } else { // 处理错误 fprintf(stderr, "Failed to load 'example'\n"); PyErr_Print(); } Py_Finalize(); return 0;
}

1.2 使用Boost.Python

Boost.Python是一个开源库，它简化了C与Python之间的交互。以下是一个简单的示例：

from boost.python import class_, def_
@class_()
class Adder: def __init__(self): pass @def_() def add(self, a, b): return a + b
def main(): a = Adder() print(a.add(1, 2))
if __name__ == '__main__': main()

二、Python调用C

2.1 使用Cython

Cython是一种编程语言，它将Python代码编译成C语言。以下是一个简单的示例：

def add(int a, int b): return a + b
if __name__ == '__main__': print(add(1, 2))

2.2 使用ctypes库

ctypes库允许Python程序调用C语言编写的函数。以下是一个简单的示例：

from ctypes import cdll, c_int
# 加载C库
mylib = cdll.LoadLibrary('./mylib.so')
# 定义函数
mylib.add.argtypes = [c_int, c_int]
mylib.add.restype = c_int
# 调用函数
result = mylib.add(1, 2)
print(result)

三、总结

C与Python相互调用是实现高效跨语言编程的重要手段。通过使用Python的C API、Boost.Python、Cython和ctypes库，我们可以轻松地在C和Python之间进行数据交换和函数调用。掌握这些技巧，将有助于我们在软件开发中更好地利用两种语言的优势。