如何在 Python 代码中加入不同的语言 - Python

在 Python 代码中，我们有多种方式可以加入不同的语言，比如 C、C++、Java 等。下面介绍一些方法。

方法一：使用 ctypes 模块

ctypes 模块可以用来调用 DLL 文件（Windows）或者 Shared Library（Linux/Unix）。通过 ctypes，我们可以将 C 语言函数或者变量导入到 Python 中使用。

import ctypes

# 加载 DLL
mydll = ctypes.CDLL('mydll.dll')   # Windows动态链接库
mydll = ctypes.CDLL('libmydll.so') # Linux共享库

# 调用函数
c_func = mydll.my_c_function
c_func.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_int]
c_func.restype = ctypes.c_int
result = c_func(1, 2)

# 访问变量
c_int_ptr = ctypes.POINTER(ctypes.c_int)
c_var = mydll.my_c_variable
c_var_ptr = ctypes.cast(c_var, c_int_ptr)
c_var_ptr.contents += 1

方法二：使用 Cython 编写 Python/Cython 模块

Cython 可以使用 Python 语法来编写 C 模块，并且使用起来也非常便捷。我们只需要导入该模块，然后调用其中的 C 函数即可。

import my_cython_module

result = my_cython_module.my_c_function(1, 2)

Cython 可以使用类似 Python 的语法在扩展模块中定义 C 函数和变量。

# my_cython_module.pyx 文件
cdef int my_c_function(int a, int b):
    return a + b

cdef int my_c_variable = 42

方法三：使用 ctypesgen 自动生成 Python/Cython 模块

ctypesgen 可以根据 C 头文件自动生成 Python 或者 Cython 模块的代码。在生成的代码中，所有的函数和变量都被封装到一个 Python 模块中。

首先安装 ctypesgen：

$ pip install ctypesgen

然后在命令行下使用：

$ ctypesgen header.h -o my_module.py

该命令将在 header.h 中查找所有的函数和变量，并且生成一个名为 my_module.py 的 Python 模块。在 Python 代码中，我们可以直接导入该模块，并且调用其中的函数和变量。

import my_module

result = my_module.my_c_function(1, 2)

总结

本文介绍了三种在 Python 代码中加入不同语言的方法，分别是使用 ctypes 模块、使用 Cython 编写 Python/Cython 模块和使用 ctypesgen 自动生成 Python/Cython 模块。由于每种方法都有其优缺点，选择适合自己的方法是非常重要的。