如何用python调用c 的编写的函数

用Python调用C编写的函数有多种方法：使用ctypes、cffi、Swig。

这篇文章将详细介绍如何使用这三种方法来实现这一目标，并探讨它们各自的优缺点。我们将会通过具体示例来解释每种方法的使用步骤和注意事项。

一、CTYPES

ctypes 是Python的一个外部函数库，可以让你加载动态链接库（DLL或共享库）并调用其中的函数。这种方法不需要任何C代码的修改。

1、安装和导入ctypes库

ctypes 是Python的内置库，不需要额外安装。你只需在代码中导入它即可：

import ctypes

2、编写C代码并编译为动态链接库

首先，我们编写一个简单的C函数并将其编译为共享库。

// mylib.c
#include <stdio.h>
void hello() {
    printf("Hello, World!n");
}
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

然后我们需要编译这个C代码为共享库。在Linux系统上，可以使用以下命令：

gcc -shared -o mylib.so -fPIC mylib.c

在Windows系统上，可以使用以下命令：

gcc -shared -o mylib.dll mylib.c

3、用Python加载共享库并调用函数

接下来，我们在Python中加载这个共享库并调用其中的函数。

import ctypes
加载共享库
mylib = ctypes.CDLL('./mylib.so')  # 在Windows上使用 'mylib.dll'
调用hello函数
mylib.hello()
调用add函数
result = mylib.add(3, 4)
print("3 + 4 = ", result)

在这个示例中，我们使用CDLL函数加载共享库，并通过调用库对象的属性来调用C函数。

二、CFFI

cffi 是一个用于在Python中调用C代码的库。它比ctypes更强大，可以自动生成C代码的接口。

1、安装cffi库

首先，你需要安装cffi库：

pip install cffi

2、编写C代码并创建FFI接口

我们使用与前面相同的C代码示例。

// mylib.c
#include <stdio.h>
void hello() {
    printf("Hello, World!n");
}
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

然后创建一个Python脚本，用于生成CFFI接口。

from cffi import FFI
ffi = FFI()
定义C函数的接口
ffi.cdef("""
    void hello();
    int add(int a, int b);
""")
加载C库
C = ffi.dlopen('./mylib.so')  # 在Windows上使用 'mylib.dll'
调用C函数
C.hello()
result = C.add(3, 4)
print("3 + 4 = ", result)

3、编译并运行

在运行上面的脚本之前，确保你已经编译了C代码并生成了共享库。然后运行Python脚本即可。

三、SWIG

SWIG 是一个用于生成C/C++与多种编程语言接口的工具。它可以自动生成Python的C扩展模块。

1、安装SWIG

首先，你需要安装SWIG：

sudo apt-get install swig

2、编写C代码和接口文件

我们使用与前面相同的C代码示例，并创建一个SWIG接口文件。

// mylib.c
#include <stdio.h>
void hello() {
    printf("Hello, World!n");
}
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

创建一个接口文件mylib.i：

%module mylib
%{
    #include "mylib.c"
%}
void hello();
int add(int a, int b);

3、生成并编译

使用SWIG生成Python扩展模块：

swig -python -o mylib_wrap.c mylib.i gcc -shared -o _mylib.so mylib_wrap.c mylib.c -I/usr/include/python3.8

4、用Python调用生成的模块

在Python中导入生成的模块并调用函数：

import mylib
mylib.hello()
result = mylib.add(3, 4)
print("3 + 4 = ", result)

四、总结

用Python调用C编写的函数的三种方法各有优缺点：

ctypes：简单易用，不需要修改C代码，但需要手动管理数据类型。
cffi：功能强大，支持自动生成接口，但需要编写FFI定义。
SWIG：适合大型项目，自动生成接口，但配置复杂。

根据你的具体需求选择适合的方法将大大提升你的开发效率和代码性能。无论使用哪种方法，正确理解并管理内存和数据类型是确保程序稳定运行的关键。

如何用python调用c 的编写的函数

一、CTYPES

1、安装和导入ctypes库

2、编写C代码并编译为动态链接库

3、用Python加载共享库并调用函数

加载共享库

调用hello函数

调用add函数