π ΠΠ°ΠΊ Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°ΡΡ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΡ Π΄Π»Ρ Python Π½Π° CΠΈ: ΠΏΠΎΠ΄ΡΠΎΠ±Π½ΠΎΠ΅ ΡΡΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΡΡΠ²ΠΎ ΠΈ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅ΡΡ
Π§ΡΠΎΠ±Ρ Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°ΡΡ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΡ Π΄Π»Ρ Python Π½Π° Π‘ΠΈ, Π²Π°ΠΌ ΠΏΠΎΡΡΠ΅Π±ΡΠ΅ΡΡΡ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°ΡΡ ΡΠ·ΡΠΊ ΠΏΡΠΎΠ³ΡΠ°ΠΌΠΌΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ Π‘ΠΈ ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°ΡΡ API Python Π΄Π»Ρ ΡΠ°ΡΡΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΠΉ. ΠΠΎΡ ΠΏΡΠΎΡΡΠΎΠΉ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Ρ:
from ctypes import CDLL
# ΠΠ°Π³ΡΡΠ·ΠΊΠ° Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΈ Π‘ΠΈ
library = CDLL("./your_library.so")
# ΠΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΡΠ½ΠΊΡΠΈΠΉ ΠΈΠ· Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΈ
library.your_function.argtypes = [...] # ΠΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π°ΡΠ³ΡΠΌΠ΅Π½ΡΠΎΠ²
library.your_function.restype = ... # ΠΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΎΠ·Π²ΡΠ°ΡΠ°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ
# ΠΡΠ·ΠΎΠ² ΡΡΠ½ΠΊΡΠΈΠΈ
result = library.your_function(...)
Π ΡΡΠΎΠΌ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅ΡΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΡΠ΅ΡΡΡ ΠΌΠΎΠ΄ΡΠ»Ρ ctypes, ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΠΉ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΠ΅Ρ Π·Π°Π³ΡΡΠΆΠ°ΡΡ ΠΈ Π²ΡΠ·ΡΠ²Π°ΡΡ ΡΡΠ½ΠΊΡΠΈΠΈ ΠΈΠ· Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΈ Π‘ΠΈ. ΠΡ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΡΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°ΡΡ ΡΡΡ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΡ, ΡΡΠΎΠ±Ρ ΠΎΠ±ΡΡΠ²ΠΈΡΡ ΡΠΈΠΏΡ Π°ΡΠ³ΡΠΌΠ΅Π½ΡΠΎΠ² ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π²ΡΠ°ΡΠ°Π΅ΠΌΡΠ΅ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ ΡΡΠ½ΠΊΡΠΈΠΉ ΠΈΠ· Π²Π°ΡΠ΅ΠΉ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΈ.
ΠΠ±ΡΠ°ΡΠΈΡΠ΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅: ΠΏΠ΅ΡΠ΅Π΄ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²Π°ΡΠ΅ΠΉ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΈ, ΡΠ±Π΅Π΄ΠΈΡΠ΅ΡΡ, ΡΡΠΎ ΠΎΠ½Π° ΡΠΊΠΎΠΌΠΏΠΈΠ»ΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½Π° Π² ΠΎΠ±ΡΠ΅ΠΌ ΠΏΡΠ΅Π΄ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠΉ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΈ (shared library) (Π½Π°ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Ρ, ΡΠ°ΠΉΠ» Ρ ΡΠ°ΡΡΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ".so").
ΠΠ΅ΡΠ°Π»ΡΠ½ΡΠΉ ΠΎΡΠ²Π΅Ρ
ΠΠ°ΠΊ Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°ΡΡ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΡ Π΄Π»Ρ Python Π½Π° C?
Π ΡΡΠΎΠΉ ΡΡΠ°ΡΡΠ΅ ΠΌΡ ΠΏΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΡΠΈΠΌ ΠΎ ΡΠΎΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°ΡΡ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΡ Π΄Π»Ρ Python Π½Π° ΡΠ·ΡΠΊΠ΅ ΠΏΡΠΎΠ³ΡΠ°ΠΌΠΌΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ C. Python ΠΏΡΠ΅Π΄ΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΠ΅Ρ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡΡ ΡΠ°ΡΡΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΡ Ρ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡΡΡ ΠΌΠΎΠ΄ΡΠ»Π΅ΠΉ, Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½Π½ΡΡ Π½Π° C, ΡΡΠΎΠ±Ρ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡΡ Π½ΠΎΠ²ΡΠ΅ ΡΡΠ½ΠΊΡΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡΠ½ΡΠ΅ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ ΡΠ»ΡΡΡΠΈΡΡ ΠΏΡΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎΡΡΡ ΠΊΠΎΠ΄Π°. ΠΠ°Π²Π°ΠΉΡΠ΅ ΡΠ°ΡΡΠΌΠΎΡΡΠΈΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊ ΡΡΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°ΡΡ.
Π¨Π°Π³ 1: ΠΠ°ΡΡΡΠΎΠΉΠΊΠ° ΠΎΠΊΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ
ΠΡΠ΅ΠΆΠ΄Π΅ Π²ΡΠ΅Π³ΠΎ, Π²Π°ΠΌ ΠΏΠΎΠ½Π°Π΄ΠΎΠ±ΠΈΡΡΡ ΡΡΡΠ°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡΡ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡΠ΅ ΠΈΠ½ΡΡΡΡΠΌΠ΅Π½ΡΡ Π΄Π»Ρ ΡΠ°Π·ΡΠ°Π±ΠΎΡΠΊΠΈ Π½Π° C. Π£Π±Π΅Π΄ΠΈΡΠ΅ΡΡ, ΡΡΠΎ Ρ Π²Π°Ρ ΡΡΡΠ°Π½ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Ρ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΈΠ»ΡΡΠΎΡ C (Π½Π°ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Ρ, GCC) ΠΈ ΡΠ°Π·Π»ΠΈΡΠ½ΡΠ΅ Π·Π°Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΎΡΠ½ΡΠ΅ ΡΠ°ΠΉΠ»Ρ, ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΠ΅ ΠΌΠΎΠ³ΡΡ ΠΏΠΎΡΡΠ΅Π±ΠΎΠ²Π°ΡΡΡΡ Π΄Π»Ρ Π΄ΠΎΡΡΡΠΏΠ° ΠΊ ΡΡΠ½ΠΊΡΠΈΡΠΌ Python. ΠΡΠΎΠΌΠ΅ ΡΠΎΠ³ΠΎ, Π²Π°ΠΌ ΠΏΠΎΠ½Π°Π΄ΠΎΠ±ΠΈΡΡΡ ΡΡΡΠ°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡΡ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΡ Python C API.
Π¨Π°Π³ 2: Π‘ΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄ΡΠ»Ρ
ΠΠ°ΠΌ Π½ΡΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡΡ Π½ΠΎΠ²ΡΡ Π΄ΠΈΡΠ΅ΠΊΡΠΎΡΠΈΡ Π΄Π»Ρ Π²Π°ΡΠ΅ΠΉ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΈ. ΠΠ°ΡΠ΅ΠΌ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΠΉΡΠ΅ ΡΠ°ΠΉΠ» Ρ ΡΠ°ΡΡΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ".c", ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΠΉ Π±ΡΠ΄Π΅Ρ ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΡ ΠΊΠΎΠ΄ Π²Π°ΡΠ΅ΠΉ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΈ. ΠΠ°ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Ρ, Π²Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΡΠ΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡΡ ΡΠ°ΠΉΠ» "example.c".
#include <Python.h>
static PyObject* example_add(PyObject* self, PyObject* args) {
int a, b;
if (!PyArg_ParseTuple(args, "ii", &a, &b)) {
return NULL;
}
return Py_BuildValue("i", a + b);
}
static PyMethodDef example_methods[] = {
{"add", example_add, METH_VARARGS, "Π‘ΠΊΠ»Π°Π΄ΡΠ²Π°Π΅Ρ Π΄Π²Π° ΡΠΈΡΠ»Π°."},
{NULL, NULL, 0, NULL}
};
static struct PyModuleDef example_module = {
PyModuleDef_HEAD_INIT,
"example",
"ΠΡΠΈΠΌΠ΅Ρ ΠΌΠΎΠ΄ΡΠ»Ρ Π½Π° C",
-1,
example_methods
};
PyMODINIT_FUNC PyInit_example(void) {
return PyModule_Create(&example_module);
}
Π Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅ΡΠ΅ ΠΌΡ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π΅ΠΌ ΡΡΠ½ΠΊΡΠΈΡ "add", ΠΊΠΎΡΠΎΡΠ°Ρ ΠΏΡΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ Π΄Π²Π° Π°ΡΠ³ΡΠΌΠ΅Π½ΡΠ° ΡΠΈΠΏΠ° "int" ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π²ΡΠ°ΡΠ°Π΅Ρ ΠΈΡ ΡΡΠΌΠΌΡ. ΠΠ°ΡΠ΅ΠΌ ΠΌΡ ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅ΠΌ ΠΌΠ°ΡΡΠΈΠ² ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠ² "example_methods", ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΠΉ ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠΈΡ ΡΠΎΠ»ΡΠΊΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ "add". Π ΠΊΠΎΠ½ΡΠ΅ ΠΌΡ ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅ΠΌ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΡ "example_module", ΠΊΠΎΡΠΎΡΠ°Ρ ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠΈΡ ΠΈΠ½ΡΠΎΡΠΌΠ°ΡΠΈΡ ΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΡΠ»Π΅.
Π¨Π°Π³ 3: ΠΠΎΠΌΠΏΠΈΠ»ΡΡΠΈΡ ΠΈ ΡΠ±ΠΎΡΠΊΠ°
Π’Π΅ΠΏΠ΅ΡΡ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ Π²Π°Ρ Π΅ΡΡΡ ΡΠ°ΠΉΠ» Ρ ΠΊΠΎΠ΄ΠΎΠΌ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΈ, Π²Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΡΠ΅ Π²ΡΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡΡ Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΈΠ»ΡΡΠΈΡ ΠΈ ΡΠ±ΠΎΡΠΊΡ. ΠΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΡΠΉΡΠ΅ ΠΊΠΎΠΌΠ°Π½Π΄Ρ "gcc" Π΄Π»Ρ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΈΠ»ΡΡΠΈΠΈ ΠΊΠΎΠ΄Π° ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΡ ΠΎΠ±ΡΠ΅ΠΊΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ°ΠΉΠ»Π°.
gcc -I<ΠΏΡΡΡ ΠΊ Π·Π°Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΎΡΠ½ΡΠΌ ΡΠ°ΠΉΠ»Π°ΠΌ Python> -o example.o -c example.c
ΠΡ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡΡ "<ΠΏΡΡΡ ΠΊ Π·Π°Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΎΡΠ½ΡΠΌ ΡΠ°ΠΉΠ»Π°ΠΌ Python>" Π½Π° ΡΠ°ΠΊΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠΉ ΠΏΡΡΡ ΠΊ Π·Π°Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΎΡΠ½ΡΠΌ ΡΠ°ΠΉΠ»Π°ΠΌ Python Π½Π° Π²Π°ΡΠ΅ΠΉ ΡΠΈΡΡΠ΅ΠΌΠ΅.
ΠΠ°ΡΠ΅ΠΌ Π²Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΡΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°ΡΡ ΠΊΠΎΠΌΠ°Π½Π΄Ρ "gcc" Π΄Π»Ρ ΡΠ²ΡΠ·ΡΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΎΠ±ΡΠ΅ΠΊΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ°ΠΉΠ»Π° ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΡ ΡΠ°ΡΡΠΈΡΡΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΡΠ»Ρ Python.
gcc -shared -o example.so example.o
Π ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΠ΅ Π±ΡΠ΄Π΅Ρ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π½ ΡΠ°ΠΉΠ» "example.so", ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΠΉ ΡΠ²Π»ΡΠ΅ΡΡΡ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΎΠΉ Python.
Π¨Π°Π³ 4: ΠΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠΈ Π² Python
Π’Π΅ΠΏΠ΅ΡΡ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π²Π°ΡΠ° Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΠ° ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π½Π°, Π²Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΡΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°ΡΡ Π΅Π΅ Π² Python. ΠΠ»Ρ ΡΡΠΎΠ³ΠΎ Π²Π°ΠΌ Π½ΡΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠΌΠΏΠΎΡΡΠΈΡΠΎΠ²Π°ΡΡ ΠΌΠΎΠ΄ΡΠ»Ρ ΠΈ Π²ΡΠ·Π²Π°ΡΡ Π΅Π³ΠΎ ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄Ρ.
import example
result = example.add(3, 5)
print(result) # ΠΡΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ: 8
ΠΠΎΡ ΠΈ Π²ΡΠ΅! Π’Π΅ΠΏΠ΅ΡΡ Π²Ρ Π·Π½Π°Π΅ΡΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°ΡΡ Π±ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΎΡΠ΅ΠΊΡ Π΄Π»Ρ Python Π½Π° ΡΠ·ΡΠΊΠ΅ ΠΏΡΠΎΠ³ΡΠ°ΠΌΠΌΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ C. Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡΡΡ ΡΡΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Ρ ΠΎΠ΄Π° Π²Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΡΠ΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°ΡΡ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΡΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΡΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄ΡΠ»ΠΈ Π΄Π»Ρ ΡΠ°ΡΡΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΡ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡΠ΅ΠΉ Python. Π£Π΄Π°ΡΠΈ Π² Π²Π°ΡΠ΅ΠΉ ΡΠ°Π·ΡΠ°Π±ΠΎΡΠΊΠ΅!