20. 파이썬 C 확장(작성중)
CPython이 개발자에게 제공하는 흥미로운 기능은 C 코드와 Python의 인터페이스 용이성 입니다.
개발자가 Python 코드에서 C 함수를 호출하는 데 사용하는 세 가지 주요 방법은 ctypes, SWIG 및 Python / C API가 있습니다. 각 방법마다 장점과 단점이 있습니다.
먼저 왜 C와 파이썬을 연결하고 싶습니까?
몇가지 일반적인 이유들이 있습니다.
- 당신은 속도를 원하고 C가 파이썬보다 50배 빠르다는 것을 알고 있습니다.
- 특정 레거시 C라이브러리는 당신이 원하는 대로 작동하므로 파이썬으로 다시 작성하고 싶지 않습니다.
- 특정 저수준 자원 액세스 - 메모리에서 파일 인터페이스
- 그냥 하고 싶어서
20.1 CTypes
Python ctypes 모듈은 아마도 Python에서 C 함수를 호출하는 가장 쉬운 방법 일 것입니다. ctypes 모듈은 DLL을로드하기위한 C 호환 데이터 유형 및 함수를 제공하므로 수정할 필요없이 C 공유 라이브러리를 호출 할 수 있습니다. C 부분은 만질 필요도 없다는 것이 이 방법에 단순성을 더해줍니다.
예제
두 수를 더하는 간단한 C코드 입니다.add.c로 저장하십시오.
//2개의 수를 더하는 C 샘플 코드 - int and floats
#include <stdio.h>
int add_int(int, int);
float add_float(float, float);
int add_int(int num1, int num2){
return num1 + num2;
}
float add_float(float num1, float num2){
return num1 + num2;
}
다음으로 C 파일을 .so 파일 (Windows의 DLL)로 컴파일합니다. 그러면 adder.so 파일이 생성됩니다.
#리눅스용
$ gcc -shared -Wl,-soname,adder -o adder.so -fPIC add.c
#맥용
$ gcc -shared -Wl,-install_name,adder.so -o adder.so -fPIC add.c
파이썬 코드
from ctypes import *
#load the shared object file
adder = CDLL('./adder.so')
#Find sum of integers
res_int = adder.add_int(4,5)
print "Sum of 4 and 5 = " + str(res_int)
#Find sum of floats
a = c_float(5.5)
b = c_float(4.1)
add_float = adder.add_float
add_float.restype = c_float
print "Sum of 5.5 and 4.1 = ", str(add_float(a, b))
출력 결과는 다음과 같습니다.
Sum of 4 and 5 = 9
Sum of 5.5 and 4.1 = 9.60000038147
이 예제의 C파일은 설명이 필요 없습니다. 두 개의 함수를 가지고 있고, 하나는 두 개의 정수를 더하고 다른 하나는 실수형을 더 합니다.
파이썬 파일에서는 먼저 ctypes 모듈을 가져옵니다. 그리고 ctypes모듈의 CDLL 함수가 우리가 생성한 공유 라이브러리 파일을 읽기 위해 사용 됩니다. 이제 C라이브러리안에 정의된 함수들을 adder 변수를 통해서 사용할 수 있습니다. adder.add_int()가 호출 되면 내부적으로 add_int C 함수가 호출됩니다. ctypes 인터페이스를 사용하면 기본적으로 C 함수를 호출하는 동안 네이티브 파이썬 정수 및 문자열을 사용할 수 있습니다.
boolean 또는 float와 같은 다른 유형의 경우 올바른 ctypes를 사용해야합니다. 이는 매개 변수를 adder.add_float ()에 전달할 때 볼 수 있습니다. 먼저 파이썬 10 진수 값에서 필요한 c_float 유형을 만든 다음 C 코드에 대한 인수로 사용합니다. 이 방법은 간단하고 명료하지만 제한적입니다. 예를들어 C의 객체를 조작할 수 없습니다.
20.2. SWIG
작성중...
20.3. Python/C API
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