Python 3.1 用C写模块 扩展(序)

注意。此方式只在win下用vc2008成功。其他编译器/环境未试验:

1。 在vc中建立一个dll的project。 假定我们的module的名字是mytest.那么我们的dll名字就是mytest.dll。 这个是必须的。
2。 用c写我们想要实现的部分。步骤如下 

#include <Python.h> //这个是必须的。python的类型都在这里定义。
static PyObject* my_strlen(PyObject *self, PyObject *args)
{
    char *string;
    int len;
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &string))
        return NULL;
    len = strlen(string);
    return Py_BuildValue("i", len);
}

static PyObject* my_strcat(PyObject *self, PyObject *args)
{
    char* string1;
    char* string2;
    char* newstring;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s|s", &string1, &string2))
        return NULL;

    newstring = strcat(string1, string2);
    return Py_BuildValue("s", newstring);
}

第一个参数是self，这个是python用的， 每个函数都要有。我们暂时不管。args是一个参数列表。她把所有的参数都整合成一个string。所以
我们需要从这个string里来解析我们的参数。
PyArg_ParseTuple来完成这个任务。第一个参数是args， 就是我们要转换的参数。第二个是格式符号。“s”代表是个string。 从args里
提取一个参数就写"s", 两个的话就写"s|s", 如果是一个string，一个int，就写"s|i", 和printf差不多。第三个参数就是提取出来的
参数放置的真正位置。必须传递这个参数的地址。对于my_strcat， 他将提取两个参数。分别是string1和string2。

然后调用真正的我们的实现。分别是strlen和strcat。
调用完之后我们需要返回结果。这个结果是c的type或者是我们自己定义的类型。必须把他转换成PyObject， 让python认识。这个用Py_BuildValue
来完成。他是PyArg_ParseTuple的逆过程。他的第一个参数和PyArg_ParseTuple的第二个参数一样， 是个格式化符号。第三个参数
是我们需要转换的参数。Py_BuildValue会把所有的返回只组装成一个tutple给python。

实际上，我们只是把我们想要实现的部分调用python提供的api来封装了一下。但是python并不知道怎么用这些函数。
我们还需要做一些工作。 

static PyMethodDef mytestMethods[] =  
{ 
   {"mystrlen",  my_strlen, METH_VARARGS, "We test strlen of C"}, 
   {"mystrcat",  my_strcat, METH_VARARGS, "We test strcat of C"}, 
   {NULL, NULL, 0, NULL} 
};

这个是一个c的结构。他来完成一个映射。 我们需要把我们扩展的函数都映射到这个表里。表的第一个字段是python真正认识的。是python
里的方法名字。 第二个字段是python里的这个方法名字的具体实现的函数名。 在python里调用mystrlen， 真正执行的是用c写的
my_strlen函数。第三个字段是METH_VARARGS， 他告诉python，mystrlen是调用c函数来实现的。第四个字段是这个函数的说明。如果你在
python里来help这个函数，将显示这个说明。相当于在python里的函数的文档说明。

我们建立了这个映射表。这个表是在python导入我们的这个module的时候来用的。

/*下面就和2.x版本的约定不同了*/
static PyMethodDef mytestMethods[] =
{
    {"mystrlen", my_strlen, METH_VARARGS, "We test strlen of C"},
    {"mystrcat", my_strcat, METH_VARARGS, "We test strcat of C"},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};
char name[] = "mytest";
static PyModuleDef mytestModule;

//对于其他平台。函数的修饰符可能不同
_declspec(dllexport)void PyInit_mytest()
{
    mytestModule.m_methods = mytestMethods;//模块的方法表
    mytestModule.m_name = name;//模块说明
    PyModule_Create2(&mytestModule, PYTHON_API_VERSION);
}

注意，这个函数的名字不能改动。 必须是PyInit_+模块名字。 我们的模块名字是mytest。所以这个函数是PyInit_mytest（）。 这个函数应该被 导出。所以使用 _declspec(dllexport)。 这样python在导入mytest 的模块时候，才会找到这个函数，并调用。

a. 当我们import mytest的时候。 python装载这个module的dll。 在这里是mytest.dll
b. 然后在这个dll里调用， PyInit_mytest函数来建立一个映射表。 如果这个initmytest函数不实现或者没有导出。就不能成功把这个module
导入到python里。
c. python 从映射表 知道这个模块实现了几个方法。并且名字分别是什么。当调用他们的时候，找到相应的c的函数。

写完这些代码以后，我们可以在vc里编译这个dll， 注意，必须编译成release版本。编译的dll名字是mytest.dll。如果不是的话，在vc里改动link的设置。 

把mytest.dll改名为mytest.pyd，然后拷到python3的DLLs目录下

#test.py 测试代码
import mytest
print(mytest.mystrlen("123") )
print(mytest.mystrcat("123", "456"))

应该输出:
3
123456