第十五章：C语言扩展

本章着眼于从Python访问C代码的问题。许多Python内置库是用C写的，访问C是让Python的对现有库进行交互一个重要的组成部分。这也是一个当你面临从Python 2 到 Python 3扩展代码的问题。虽然Python提供了一个广泛的编程API，实际上有很多方法来处理C的代码。相比试图给出对于每一个可能的工具或技术的详细参考，我么采用的是是集中在一个小片段的C++代码，以及一些有代表性的例子来展示如何与代码交互。这个目标是提供一系列的编程模板，有经验的程序员可以扩展自己的使用。

这里是我们将在大部分秘籍中工作的代码：

  1. /* sample.c */_method
  2. #include <math.h>
  3.  
  4. /* Compute the greatest common divisor */
  5. int gcd(int x, int y) {
  6.     int g = y;
  7.     while (x > 0) {
  8.         g = x;
  9.         x = y % x;
  10.         y = g;
  11.     }
  12.     return g;
  13. }
  14.  
  15. /* Test if (x0,y0) is in the Mandelbrot set or not */
  16. int in_mandel(double x0, double y0, int n) {
  17.     double x=0,y=0,xtemp;
  18.     while (n > 0) {
  19.         xtemp = x*x - y*y + x0;
  20.         y = 2*x*y + y0;
  21.         x = xtemp;
  22.         n -= 1;
  23.         if (x*x + y*y > 4) return 0;
  24.     }
  25.     return 1;
  26. }
  27.  
  28. /* Divide two numbers */
  29. int divide(int a, int b, int *remainder) {
  30.     int quot = a / b;
  31.     *remainder = a % b;
  32.     return quot;
  33. }
  34.  
  35. /* Average values in an array */
  36. double avg(double *a, int n) {
  37.     int i;
  38.     double total = 0.0;
  39.     for (i = 0; i < n; i++) {
  40.         total += a[i];
  41.     }
  42.     return total / n;
  43. }
  44.  
  45. /* A C data structure */
  46. typedef struct Point {
  47.     double x,y;
  48. } Point;
  49.  
  50. /* Function involving a C data structure */
  51. double distance(Point *p1, Point *p2) {
  52.     return hypot(p1->x - p2->x, p1->y - p2->y);
  53. }

这段代码包含了多种不同的C语言编程特性。首先，这里有很多函数比如 gcd() 和 is_mandel() 。divide() 函数是一个返回多个值的C函数例子，其中有一个是通过指针参数的方式。avg() 函数通过一个C数组执行数据聚集操作。Point 和 distance() 函数涉及到了C结构体。

对于接下来的所有小节，先假定上面的代码已经被写入了一个名叫“sample.c”的文件中，然后它们的定义被写入一个名叫“sample.h”的头文件中，并且被编译为一个库叫“libsample”，能被链接到其他C语言代码中。编译和链接的细节依据系统的不同而不同，但是这个不是我们关注的。如果你要处理C代码，我们假定这些基础的东西你都掌握了。

Contents:

原文:

http://python3-cookbook.readthedocs.io/zh_CN/latest/chapters/p15_c_extensions.html