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扩展Python模块系列(一)----开发环境配置
本系列将介绍如何用C/C++扩展Python模块，使用C语言编写Python模块，添加到Python中作为一个built-in模块。Python与C之间的交互目前有几种方案：
1. 原生的Python C/C++ API， 官网有非常详细的文档说明
2. boost python，一个C++的编程框架，对官方API进行了封装，可以方便的用C++扩展Python模块，省去了很多诸如引用计数的烦恼。 http://www.boost.org/doc/libs/1_64_0/libs/python/doc/html/index.html
3. Cython. Cython其实是一个可以优化Python程序的编译器，将Python代码翻译成C代码，然后使用C/C++编译器进行编译得到pyd(windows)或so(linux)，在Python解释器中可以直接import。这种方法里面的坑有点多，在本系列博客中会介绍到Cython。 http://cython.org/
4. 谷歌最近开源的CLIF项目，同时支持Python2和Python3，目前来说还不太完善。 https://github.com/google/clif
其他的框架。。。。。。
本篇将介绍如何用官方提供的Python C/C++ API来扩展Python模块。工欲善其事必先利其器，先讲一下如何搭建开发环境(默认已经安装了Python)。以下为【DEBUG】版的配置：
1. Python版本： Python2.7 32位; 操作系统: Windows7; IDE: Visual Studio 2017。
2. 配置Library Directories、Additional Include Directories、Link Input
3. 写一段hello world程序 ，先不纠结语法细节
[test.c]
#include <Python.h>static PyMethodDef test_methods[] = { NULL, NULL, 0, NULL };PyMODINIT_FUNC test_init(void){ Py_InitModule3("test", test_methods, "Common test Written in C.");}
[Souce.cpp]
#include <Python.h>PyMODINIT_FUNC test_init();int main(){ Py_Initialize(); test_init(); return 0;}
然后编译，很大可能会出现Link时找不到解析符号以及无法找到python27_d.lib，这主要是pyconfig.h里代码的一些宏导致的。
1）找到python2.7/include/pyconfig.h，并找到
#ifdef _DEBUG#define Py_DEBUG#endif
修改为
#ifdef _DEBUG//#define Py_DEBUG#endif
2）Configuration Properties->C/C++->Preprocessor->Preprocessor Definitions添加MS_NO_COREDLL或Py_NO_ENABLE_SHARED
原因解释:
1)
在pyconfig.h中：
#ifdef _DEBUG#define Py_DEBUG#endif
在object.h中有以下定义：
/* Py_DEBUG implies Py_TRACE_REFS. */#if defined(Py_DEBUG) && !defined(Py_TRACE_REFS)#define Py_TRACE_REFS#endif
在modesupport.h中
#ifdef Py_TRACE_REFS /* When we are tracing reference counts, rename Py_InitModule4 so modules compiled with incompatible settings will generate a link-time error. */ #if SIZEOF_SIZE_T != SIZEOF_INT #undef Py_InitModule4 #define Py_InitModule4 Py_InitModule4TraceRefs_64 #else #define Py_InitModule4 Py_InitModule4TraceRefs #endif#endif
所以当定义了Py_DEBUG，就会导致Py_InitModule4重命名为Py_initModule4TraceRefs，而lib中没有此符号，所以导致了链接错误。故而注释掉#define Py_DEBUG这一行即可。
2）找不到python27_d.lib问题
同样在pyconfig.h中:
/* For Windows the Python core is in a DLL by default. TestPy_NO_ENABLE_SHARED to find out. Also support MS_NO_COREDLL for b/w compat */#if !defined(MS_NO_COREDLL) && !defined(Py_NO_ENABLE_SHARED)# define Py_ENABLE_SHARED 1 /* standard symbol for shared library */# define MS_COREDLL /* deprecated old symbol */#endif /* !MS_NO_COREDLL && ... *//* All windows compilers that use this header support __declspec */#define HAVE_DECLSPEC_DLL/* For an MSVC DLL, we can nominate the .lib files used by extensions */#ifdef MS_COREDLL# ifndef Py_BUILD_CORE /* not building the core - must be an ext */# if defined(_MSC_VER) /* So MSVC users need not specify the .lib file in their Makefile (other compilers are generally taken care of by distutils.) */# ifdef _DEBUG# pragma comment(lib,"python27_d.lib")# else# pragma comment(lib,"python27.lib")# endif /* _DEBUG */# endif /* _MSC_VER */# endif /* Py_BUILD_CORE */#endif /* MS_COREDLL */
可以看到如果没有定义MS_NO_COREDLL和Py_NO_ENABLE_SHARED时，会定义MS_COREDLL，然后在DEBUG模式下会加载python27_d.lib。所以在Preprocessor Definitions中定义MS_NO_COREDLL即可解决。
4. 编译&链接错误解决之后，可以正常运行。
上面的例子中，test.c定义了一个模块test，在Source.cpp中初始化了该模块。下一节将用一个例子来详细介绍使用Python C/C++ API扩展Python模块。
扩展Python模块系列(一)----开发环境配置