python這些年風頭一直很盛，佔據了很多領域的位置，web、大資料、人工智慧、運維均有它的身影，甚至圖形介面做的也很順，乃至full-stack這個詞語剛出來的時候，似乎就是為了描述它。
python雖有gil的問題導致多執行緒無法充分利用多核，但後來的multiprocess可以從多程序的角度來利用多核，甚至affinity可以繫結具體的cpu核，這個問題也算得到解決。雖基本為全棧語言，但有的時候為了效率，可能還是會去考慮和c語言混編。
混編是計算機裡乙個不可迴避的話題，涉及的東西很多，技術、架構、團隊情況、管理、客戶等各個環節可能對其都有影響，混編這個問題我想到時候再開一貼專門討論。本文只講python和c混編的方式，大致有如下幾種方式（本文背景是linux，其他平台可以模擬）：
共享庫
使用c語言編譯產生共享庫，然後python使用ctype庫里的cdll來開啟共享庫。
舉例如下，c語言**為
/
* func.c *
/int func(
int a)
'''
'''#!/usr/bin/env python
#test_so.py
from ctypes import cdll
import os
p = os.getcwd()+
'/libfunc.so'
f = cdll.loadlibrary(p)
print f.func(
99)
$ gcc -fpic -shared func.c -o libfunc.so
$ ./test_so.py
9801
c語言設計乙個完整的可執行檔案，然後python通過subprocess來執行該可執行檔案，本質上是fork+execve。
舉例如下，c語言**為
/
* test.c *
/#include
int func(
int a)
int main(
int argc, char **ar**)
#!/usr/bin/env python
# test_subprocess.py
import os
import subprocess
subprocess.call(
[os.getcwd()+
'/a.out'
,'99'
])
$ gcc test.c -o a.out
$ ./test_subprocess.py
9801
c語言使用popen/system或者直接以系統呼叫級fork+exec來執行python程式也是一種混編的手段了。
舉例如下，python**如下
#!/usr/bin/env python
# test.py
import sys
x =int
(sys.ar**[1]
)print x*x
/
* test.c *
/#include
#include
int main(
) fclose(f)
;return0;
}
$ gcc test.c
$ ./a.out
9801
很多程式語言都為c語言擴充套件新增了支援，這有兩種原因：(1)語言設計之初，可以充分的利用c語言已有的庫來做很多擴充套件；(2)c語言的執行效率高。
python也不例外，從誕生那天起，很多庫都是c語言寫的。python的c語言擴充套件中涉及到python的資料結構與c語言的對應，擴充套件方法其實是用c語言編寫乙個共享庫，只是這個共享庫中的介面是乙個規範的，可以被python識別的。
為了說明如何擴充套件，我這裡先假設乙個在python下的函式功能，**如下
def
func
(*a)
: res=
1for i in
range
(len
(a))
: res *=
sum(a[i]
)return res
姑且先把python**寫了，如下所示
'''
'''#!/usr/bin/env python
# test.py
import colin
deffunc
(*a)
: res=
1for i in
range
(len
(a))
: res *=
sum(a[i]
)return res
a =[1,
2,3]
b =[4,
5,6]
c =[7,
8]d =[9]
e =[10,
11,12,
13,14]
f = colin.func2(99)
g = colin.func3(a,b,c,d,e)
h = func3(a,b,c,d,e)
print
"f = "
,fprint
"g = "
,gprint
"h = "
,h
先用c語言寫上這些函式的實現，其中func3用上了乙個表示任意多個任意長的陣列的資料結構y_t,而x_t用來表示單個陣列。
/
* colin.h *
/#ifndef colin_h
#define colin_h
typedef struct x_t;
typedef struct y_t;
int func2(
int a)
;int func3(y_t *p)
;void free_y_t(y_t *p)
;#endif
/
* colin.c *
/#include "colin.h"
#include
int func2(
int a)
int func3(y_t *p)
return result;
}void free_y_t(y_t *p)
free(p-
>ax)
;}
剛才說過python擴充套件的話，需要把這個共享庫的介面「標準化」一下。於是我們就包裝一下，並給個python載入的入口。
/
* wrap.c *
/#include
#include
#include "colin.h"
pyobject* wrap_func2(pyobject* self, pyobject* args)
pyobject* wrap_func3(pyobject* self, pyobject* args)}/
* 用c語言的庫實現來計算 *
/ result = func3(y)
; free_y_t(y)
; free(y);/
* 結果轉成python識別格式 *
/return py_buildvalue(
"i", result);}
/* 這是介面列表，載入時是只載入此列表的位址，所以這個資料結構不能放棧（區域性變數）內，會被清掉 *
/static pymethoddef colinmethods=
,,};
/* python載入的時候的介面 *//
* 注意，既然庫名叫colin,此函式必須交initcolin *
/void initcolin(
)
測試一下
$ gcc -i /usr/include/python2.7/
-fpic -shared colin.c wrap.c -o colin.so
$ ./test.py
f =9801
g =729000
h =729000
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