在Python对象中使用C语言编写的扩展模块,必须将其编译成动态链接库的形式,通常使用Python的C语言扩展接口提供的函数PyArg_ParseTuple()来获得这些参数值,希望本文能够对大家有帮助。
Python是用C语言实现的一种脚本语言,本身具有优良的开放性和可扩展性,并提供了方便灵活的应用程序接口(API)。从而使得C/C++程序员能够在各个级别上对Python解释器的功能进行扩展。在使用C/C++对Python进行功能扩展之前,必须首先掌握Python解释所提供的C语言接口。
Python是一门面向对象的脚本语言,所有的对象在Python解释器中都被表示成PyObject,PyObject结构包含Python对象的所有成员指针。并且对Python对象的类型信息和引用计数进行维护。在进行Python的扩展编程时,一旦要在C或者C++中对Python对象进行处理,就意味着要维护一个PyObject结构。
在Python的C语言扩展接口中,大部分函数都有一个或者多个参数为PyObject指针类型,并且返回值也大都为PyObject指针。为了简化内存管理,Python通过引用计数机制实现了自动的垃圾回收功能,Python中的每个对象都有一个引用计数。
用来计数该对象在不同场所分别被引用了多少次。每当引用一次Python对象,相应的引用计数就增1,每当消毁一次Python对象,则相应的引用就减1,只有当引用计数为零时,才真正从内存中删除Python对象。
下面的例子说明了Python解释器如何利用引用计数来对Pyhon对象进行管理:
- #include <Python.h>
- PyObject* wrap_fact(PyObject* self, PyObject* args)
- {
- int n, result;
- if (! PyArg_ParseTuple(args, "i:fact", &n))
- return NULL;
- result = fact(n);
- return Py_BuildValue("i", result);
- }
- static PyMethodDef exampleMethods[] =
- {
- {"fact", wrap_fact, METH_VARARGS, "Caculate N!"},
- {NULL, NULL}
- };
- void initexample()
- {
- PyObject* m;
- m = Py_InitModule("example", exampleMethods);
- }
在C/C++中处理Python对象时,对引用计数进行正确的维护是一个关键问题,处理不好将很容易产生内存泄漏。Python的C语言接口提供了一些宏来对引用计数进行维护,最常见的是用Py_INCREF()来增加使Python对象的引用计数增1,用Py_DECREF()来使Python对象的引用计数减1。
该函数是Python解释器和C函数进行交互的接口,带有两个参数:self和args。参数self只在C函数被实现为内联方法(built-in method)时才被用到。通常该参数的值为空(NULL),参数args中包含了Python解释器要传递给C函数的所有参数,通常使用Python的C语言扩展接口提供的函数PyArg_ParseTuple()来获得这些参数值。
方法列表中的每项由四个部分组成:方法名、导出函数、参数传递方式和方法描述。方法名是从Python解释器中调用该方法时所使用的名字。参数传递方式则规定了Python向C函数传递参数的具体形式,可选的两种方式是METH_VARARGS和METH_KEYWORDS。
其中METH_VARARGS是参数传递的标准形式,它通过Python的元组在Python解释器和C函数之间传递参数,若采用METH_KEYWORD方式,则Python解释器和C函数之间将通过Python的字典类型在两者之间进行参数传递。
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