SWIG 和 Python——c/c++与脚本交互[转]

2018-02-05 10:39:58来源:oschina作者:秦皇岛岛主人点击

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C和C++被公认为(理当如此)创建高性能代码的首选平台。对开发人员的一个常见要求是向脚本语言接口公开C/C++代码,这正是 Simplified Wrapper and Interface Generator (SWIG) 的用武之地。SWIG 允许您向广泛的脚本语言公开C/C++代码,包括 Ruby、Perl、Tcl 和 Python等。


为了建立python的扩展模块,SWIG采用分层的策略:用c写扩充模块,其余部分用python写。c包含低层次的封装,而python包含高层次的封装。分层策略是扩展模块的特定部分用特定的语言完成(而不全部用c/c++完成),另外通过利用2种语言,可以发挥各自语言的特性,增加灵活性。

1. 安装(Windows)


下载:http://www.swig.org/download.html


解压把swig.exe的地址写入到环境变量的环境变量的Path变量中。

2. 例子(c语言)


#2.1 用c语言编写头文件和源文件为


/* File: example.h */
int fact(int n);

复制代码


/* File: example.c */
#include "example.h"
int fact(int n) {
if (n < 0){ /* This should probably return an error, but this is simpler */
return 0;
}
if (n == 0) {
return 1;
}
else {
/* testing for overflow would be a good idea here */
return n * fact(n-1);
}
}

复制代码

#2.2 写swig模块写一个文件


复制代码


/* File: example.i */
%module example
%{
#define SWIG_FILE_WITH_INIT
#include "example.h"
%}
int fact(int n);

复制代码

#2.3 为了建python模块,利用-python参数执行swig 执行完命令后生成两个不同的文件:example_wrap.c和example.py。


swig -python example.i

自动生成文件名的原则:生成的c文件名与写的c文件名有关(例如写的c文件名为example.c则生成example_wrap.c);生成的python文件即.i文件中%module后面的名字。

#2.4 利用distutils生成动态库


python自带一个distutils工具,可以用它来创建python的扩展模块。使用它也很简单,只需要先定义一个配置文件,通常是命名为setup.py 注:头文件和源文件都是example.*,那么setup.py脚本中Extension的参数必须为“_example”


"""
setup.py
"""from distutils.core import setup, Extension
example_module = Extension('_example',
sources=['example_wrap.c','example.c'],
)
setup (name ='example',
version ='0.1',
author ="SWIG Docs",
description ="""Simple swig example from docs""",
ext_modules = [example_module],
py_modules = ["example"],
)

#2.5 编译


python setup.py build

会在本目录下build/lib*/下生成_example.pyd模块,可以直接使用,例如 可以吧动态模块直接生成当前目录下


>>>import example
>>>printexample.fact(4)
24
>>>

1


python setup.py build_ext --inplace



  


3. 例子(c++)


和c一样,稍微区别


#3.1 用c语言编写头文件和源文件为


/* File: example.h */
int fact(int n);

复制代码


/* File: example.cpp */
#include "example.h"
int fact(int n) {
if (n < 0){ /* This should probably return an error, but this is simpler */
return 0;
}
if (n == 0) {
return 1;
}
else {
/* testing for overflow would be a good idea here */
return n * fact(n-1);
}
}

复制代码

#3.2 写swig模块写一个文件


复制代码


/* File: example.i */
%module example
%{
#define SWIG_FILE_WITH_INIT
#include "example.h"
%}
int fact(int n);

复制代码

#3.3 为了建python模块,利用-python参数执行swig



1


swig -c++ -python example.i



执行完命令后生成两个不同的文件:example_wrap.cxx和example.py。

#3.4 利用distutils生成动态库


python自带一个distutils工具,可以用它来创建python的扩展模块。使用它也很简单,只需要先定义一个配置文件,通常是命名为setup.py 注:头文件和源文件都是example.*,那么setup.py脚本中Extension的参数必须为“_example”


"""
setup.py
"""from distutils.core import setup, Extension
example_module = Extension('_example',
sources=['example_wrap.cxx','example.cpp'],
)
setup (name ='example',
version ='0.1',
author ="SWIG Docs",
description ="""Simple swig example from docs""",
ext_modules = [example_module],
py_modules = ["example"],
)

#3.5 编译


python setup.py build_ext --inplace

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