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9 | 9 | 3、用 C/C++ 实现的功能支持像原生 Python 模块一样的导入
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| ---- |
| 11 | +--- |
| 12 | + |
| 13 | +## C/C++ 拓展的原理 |
| 14 | + |
| 15 | +Python 的优势在于语法简洁,在一些特定的情况下 Python 的执行效率达不到业务的要求,我们可以通过更加低层的语言(C/C++)来实现这一部分逻辑,进而解决性能问题。就我个人的经历而言 99.9% 的情况下可能通过优化算法来解决。 |
| 16 | + |
| 17 | +要想实例用 C/C++ 来拓展 python 总来看分 3 步走 |
| 18 | + |
| 19 | +1、用 C/C++ 来实现你的业务逻辑 |
| 20 | + |
| 21 | +2、给你的 C/C++ 代码增加一段翻译代码,这个 Python 解释器就能理解了,详细的可以看官方的 [extending](https://docs.python.org/3.8/extending/index.html) 部分。 |
| 22 | + |
| 23 | +3、告诉 pip 在安装你的软件包时要编译包里面的 C/C++ 代码为共享库,这个可以通过定制 setup 函数来完成。官方文档看这里 [setup](https://docs.python.org/3/distutils/setupscript.html) 。 |
| 24 | + |
| 25 | + |
| 26 | +--- |
| 27 | + |
| 28 | +## 试用 |
| 29 | +安装包已经上传到了 pypi ,你可以通过 pip3 install extend-cpython 完成安装 |
| 30 | +``` bash |
| 31 | +pip3 install extend-cpython --upgrade |
| 32 | + |
| 33 | +Installing collected packages: extend-cpython |
| 34 | + Running setup.py install for extend-cpython ... done |
| 35 | +Successfully installed extend-cpython-0.0.1 |
| 36 | + |
| 37 | +``` |
| 38 | +试用 C/C++ 拓展中的功能。 |
| 39 | +```python |
| 40 | +In [1]: from plugins import maths |
| 41 | + |
| 42 | +In [2]: maths.plus_one(12305) |
| 43 | +Out[2]: 12306.0 |
| 44 | +``` |
| 45 | + |
| 46 | +--- |
| 47 | + |
| 48 | + |
| 49 | +## 1 实现业务逻辑 |
| 50 | +因为这是一个模板项目,所以在这里只实现一个 + 1 的算法。 |
| 51 | +```C++ |
| 52 | +// 用 C++ 实现一个加一的函数 |
| 53 | +double plus_one(double x) |
| 54 | +{ |
| 55 | + return x + 1; |
| 56 | +} |
| 57 | +``` |
| 58 | +
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| 59 | +## 2 加上翻译代码 |
| 60 | +
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| 61 | +翻译代码负责把你的 C/C++ 代码包装成 *.py 一样的模块。 |
| 62 | +```C++ |
| 63 | +// 把 C/C++ 的一个函数包装成一个 Python 函数 |
| 64 | +static PyObject *py_plus_one(PyObject *self,PyObject *args) |
| 65 | +{ |
| 66 | + double x = 0,result = 0; |
| 67 | + PyArg_ParseTuple(args,"d",&x); |
| 68 | + result = plus_one(x); |
| 69 | + return Py_BuildValue("d",result); |
| 70 | +} |
| 71 | +
|
| 72 | +// 定义模块要包含的函数列表 |
| 73 | +static PyMethodDef methods[] = { |
| 74 | +{"plus_one",py_plus_one,METH_VARARGS,"plus one"}, |
| 75 | +{0,0,0,0} |
| 76 | +}; |
| 77 | +
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| 78 | +// 定义模块 |
| 79 | +static struct PyModuleDef module = { |
| 80 | +PyModuleDef_HEAD_INIT, |
| 81 | +"plugins", |
| 82 | +"extend cpython", |
| 83 | +-1, |
| 84 | +methods |
| 85 | +}; |
| 86 | +
|
| 87 | +// 定义模块的初始化方法 |
| 88 | +PyMODINIT_FUNC PyInit_maths(void) |
| 89 | +{ |
| 90 | + return PyModule_Create(&module); |
| 91 | +} |
| 92 | +
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| 93 | +``` |
| 94 | + |
| 95 | +## 3 告诉 pip 安装时要怎么编译 |
| 96 | +```python |
| 97 | +import os |
| 98 | +import re |
| 99 | +from setuptools import setup,Extension |
| 100 | + |
| 101 | +setup(name='extend-cpython', |
| 102 | + #省略 |
| 103 | + ext_modules = [Extension('plugins/maths',["src/maths.cpp"])], |
| 104 | + #省略 |
| 105 | +) |
| 106 | +``` |
| 107 | + |
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