1. 概述
Python 可以非常方便地和 C 进行相互的调用。
一般，我们不会使用 C 去直接编写一个 Python 的模块。通常的情景是，我们需要把 C 的相关模块包装一下，然后在 Python 中可以直接调用它。或者是，把 Python 逻辑中的某一效率要求很高的部分使用 C 来实现。整个过程大概是：
- 引入 Python.h 头文件。
- 编写包装函数。
- 函数中处理从 Python 传入的参数。
- 实现功能逻辑。
- 处理 C 中的返回值，包装成 Python 对象。
- 在一个 PyMethodDef 结构体中注册需要的函数。
- 在一个初始化方法中注册模块名。
- 把这个 C 源文件编译成链接库。
1 int add(int x, int y){ 2 return x + y; 3 } 4 5 //int main(void){ 6 // printf("%d", add(1, 2)); 7 // return 0; 8 //} 9 10 #include<Python.h> 11 12 static PyObject* W_add(PyObject* self, PyObject* args){ 13 int x; 14 int y; 15 if(!PyArg_ParseTuple(args, "i|i", &x, &y)){ 16 return NULL; 17 } else { 18 return Py_BuildValue("i", add(x, y)); 19 } 20 } 21 22 static PyMethodDef ExtendMethods[] = { 23 {"add", W_add, METH_VARARGS, "a function from C"}, 24 {NULL, NULL, 0, NULL}, 25 }; 26 27 PyMODINIT_FUNC initdemo(){ 28 Py_InitModule("demo", ExtendMethods); 29 }
2. 引入 Python.h 头文件
这个文件一般位于 Python 的主目录中。比如我的 Ubuntu 10.04 下，它的位置在：
1 /usr/include/python2.6
在最后编译的时候指定目录就可以了。
3. 编写包装函数
因为 Python 用到的函数与普通的 C 函数，在输入和输出上，会有一些不同，所以，我们需要把普通的 C 做一些封来给 Python 用。
从另一方面来说，在实现功能的过程中，我们可以先完全不考虑这东西是拿给 Python 用的，只专注于使用 C 把它写好就可以了。最后，功能写好，测试没有问题之后，再做 Python 封装的工作。
包装函数一般声明成 static ，并且第一个参数是一个默认传入的 Python 对象，就是 Python 中某个对象的属性方法一样，第二个参数才是我们调用时传入的参数（实际上它是一个序列化后的字符串）：
1 static PyObject* W_add(PyObject* self, PyObject* args);
4. 处理从 Python 传入的参数
因为我们的相关函数，之后是在 Python 环境中被调用的，那么它显然接受的就是从 Python 环境下传入的参数。这和 C 中你看到的函数是不同的，在 Python 的世界中，一切都是对象。所以，包装函数中首先要处理的问题就是解析从 Python 占获取的参数。
常用的函数有： PyArg_ParseTuple
1 int x; 2 int y; 3 PyArg_ParseTuple(args, "i|i", &x, &y);
PyArg_ParseTuple 的作用是解析我们从 Python 中传入的 args 这个字符串，然后以我们规定的格式将解析结果放入指定变量的内存位。
" i|i " 就表示要把传入的东西解析成两个整数，同样，还有 s 表示字符串等。
5. 实现逻辑功能
这部分没什么特别的，只需要在 C 中一样调用函数就可以了，相关变量我们已经在上一步处理过了。
add(x, y);
6. 处理 C 中的返回值
我们使用 C 完成了功能逻辑， C 中会产生一个返回值，要将这个值返回到我们之前调用函数的 Python 环境中，当然还需要经过一些处理才行。
常用的函数是： Py_BuildValue 。
return Py_BuildValue("i", add(x, y));
这个函数的用法和上一步中的 PyArg_ParseTuple 是一样的，它们过程相反。 Py_BuildValue 把 C 中的值按给定的格式格式化成 Python 需要的对象。这里注意一下，对于 W_add 这个函数，我们可是声明了它的返回类型为 PyObject* 的哦。
7. 注册函数
在上面的实现完成之后，就需要作导出的准备了。第一步，就是要在一个类型为 PyMethodDef 的结构体中注册我们需要导出到 Python 中的函数：
1 static PyMethodDef ExtendMethods[] = { 2 {"add", W_add, METH_VARARGS, "a function from C"}, 3 {NULL, NULL, 0, NULL}, 4 }
这个结构体成员有四个函数：
- " add " 导出后在 Pyhton 中可见的方法名。
- W_add 实际映射到 C 中的方法名。
- METH_VARARGS 表示传入方法的是普通参数，当然还可以处理关键词参数。
- 此方法的注释。
8. 注册模块
在注册了方法后，就要注册此模块了。方法是定义一个 init* 的函数：
1 PyMODINIT_FUNC initdemo(){ 2 Py_InitModule("demo", ExtendMethods); 3 }
方法名必须是 init 加上模块名，然后调用 Py_InitModule 来注册模块，这个函数的第一个参数就是模块名，第二个参数是此模块中我们导出的方法，就是上一步我们定义的结构体。
9. 编译
最后一步就是编译了。没什么特别的，指定好 Python.h 头文件的位置就可以了：
gcc demo.c -I /usr/include/python2.6 -shared -o demo.so
当然，链接库的名字要和我们期望导出的模块名一致。
这样，你就可以在 Python 中使用 import 直接引入 demo 模块，然后调用它的 add 方法了：
import demo
demo.add(3, 4)
Sample
1 #include <string>
2 #include <iostream>
3 #include <Python.h>
4
5 //Python c api使用方法
6
7 using namespace std;
8
9 string GetPyFun(string s1,string s2)
10 {
11 // void Py_Initialize( )
12 //初始化Python解释器，在C++程序中使用其它Python/C API之前，必须调用此函数，如果调用失败，将产生一个致命的错误
13 Py_Initialize();
14
15 //定义变量
16 PyObject * pModule = NULL;
17 PyObject * pFunc = NULL;
18 PyObject * pArg = NULL;
19 PyObject * result;
20 char *resultStr = "";
21
22 //int PyRun_SimpleString( const char *command)
23 //直接执行一段Python代码，就好象是在__main__ 函数里面执行一样。
24 //PyRun_SimpleString("import sys");
25 //PyRun_SimpleString("sys.path.append('C:\Documents and Settings\Administrator\My Documents\Visual Studio 2005\Projects\hello\hello')");
26
27 //PyObject* PyImport_ImportModule(char *name)
28 //导入一个Python模块，参数name可以是*.py文件的文件名。相当于Python内建函数__import__()
29 pModule =PyImport_ImportModule("hello");//这里是要调用的文件名
30
31 //PyObject* PyObject_GetAttrString(PyObject *o, char *attr_name)
32 //返回模块对象o中的attr_name属性或函数，相当于Python中表达式语句：o.attr_name
33 pFunc= PyObject_GetAttrString(pModule, "Hello");
34
35 //PyObject* Py_BuildValue( char *format, ...)
36 //format以tuple的形式指定，一个参数就是(i)
37 //构建一个参数列表，把C类型转换为Python对象，使Python可以使用C类型数据
38 pArg= Py_BuildValue("(s,s)", s1.c_str(),s2.c_str());
39
40 //pParm = PyTuple_New(2);
41 //PyTuple_SetItem(pParm, 0, Py_BuildValue("s", csEntity));
42 //PyTuple_SetItem(pParm, 1, Py_BuildValue("s", csEntity));
43
44 //PyObject* PyEval_CallObject(PyObject* pfunc, PyObject* pargs)
45 //用于调用Python函数
46 //此函数接受两个PyObject*形参
47 //pfunc是要被调用的Python函数，通常可由PyObject_GetAttrString获得
48 //pargs是函数的参数列表，通常可由Py_BuildValue获得
49 result = PyEval_CallObject(pFunc, pArg);
50
51 //int PyArg_Parse( PyObject *args, char *format, ...)
52 //解构Python数据为C的类型，这样C程序中才可以使用Python里的数据。
53 PyArg_Parse(result, "s", &resultStr);
54
55 //关闭Python解释器，释放解释器所占用的资源
56 Py_Finalize();
57 return resultStr;
58 }
59
60 int Walk(const string& s1,const string& s2)
61 {
62 // void Py_Initialize( )
63 //初始化Python解释器，在C++程序中使用其它Python/C API之前，必须调用此函数，如果调用失败，将产生一个致命的错误
64 Py_Initialize();
65
66 //定义变量
67 PyObject * pModule = NULL;
68 PyObject * pFunc = NULL;
69 PyObject * pArg = NULL;
70 PyObject * result;
71 int reVal = 0;
72
73 //int PyRun_SimpleString( const char *command)
74 //直接执行一段Python代码，就好象是在__main__ 函数里面执行一样。
75 //PyRun_SimpleString("import sys");
76 //PyRun_SimpleString("sys.path.append('C:\Documents and Settings\Administrator\My Documents\Visual Studio 2005\Projects\hello\hello')");
77
78 //PyObject* PyImport_ImportModule(char *name)
79 //导入一个Python模块，参数name可以是*.py文件的文件名。相当于Python内建函数__import__()
80 pModule =PyImport_ImportModule("walkdir");//这里是要调用的文件名
81
82 //PyObject* PyObject_GetAttrString(PyObject *o, char *attr_name)
83 //返回模块对象o中的attr_name属性或函数，相当于Python中表达式语句：o.attr_name
84 pFunc= PyObject_GetAttrString(pModule, "list_dir");
85
86 //PyObject* Py_BuildValue( char *format, ...)
87 //format以tuple的形式指定，一个参数就是(i)
88 //构建一个参数列表，把C类型转换为Python对象，使Python可以使用C类型数据
89 pArg= Py_BuildValue("(s,s)", s1.c_str(),s2.c_str());
90
91 //pParm = PyTuple_New(2);
92 //PyTuple_SetItem(pParm, 0, Py_BuildValue("s", csEntity));