python和C的互相调用方法步骤详解

本文和大家分享的是python 和 c 的互相调用相关知识，一起来看看吧，希望对大家 学习python有所帮助。

　　最近在考虑基于udp 做一个用于网游战斗中的数据同步协议，为了前期测试数据，决定先做一个外部的代理 tunnel ，原理是在 server 端和 client 端分别建立网络转发 proxy ，即原来的 C/S 连接改为两个 proxy 之间数据快速传输。因为 udp 库是用 C++ 写的代码，在测试数据的时候需要不断地修改参数，重新编译，修改输出统计数据制表等，不胜其烦，最终决定导出接口由 python 脚本来进行逻辑调用。

　　C/C++ 导出到 python 有多种方法，根据不同的需求，可以使用下面不同的方式：

　　1.ctypes 绑定。 ctypes 就包含在万能的 python 标准库模块里面，它可以运行时载入动态链接库（ dll ， so ），在 CPython 2.x/3.x 和 PyPy 上都支持。这种方式好处就是不用针对性地用 python api 写导出函数，可以直接加载动态链接库的符号表，在 python 中就可以直接调用了。

　　2. 第三方的 python binding 。例子有 boost-python ，实现方式是工具自动化用 Python/C api 生成一系列 C++ wrapper 函数。特别适用于大型的库或引擎导出到 python 。

　　3. 手动写 python binding 函数。如果对 Python C api 熟悉的话，这种方式应该是最灵活的，读一遍 API 文档就可以使用。理论上效率应该是最好的，但对于我这种 python 初学者，可能需要花上不少时间。

　　以之前折腾C 函数导出到 Lua 脚本的经历，本以为要先研究一番 python c api ，再搞上半天才能搞定。后面发现 python 标准库模块的 ctypes 已经非常强大，虽然性能应该是三种方式里面最差的，但在这个最高 60fps 的 tunnel 里面， C/Python 接口边界调用的损耗先忽略。跟其他两种方式设计不一样的是， ctypes 采用的是非入侵式调用接口的方式，不需要修改原来的 C 接口或者写一些绑定代码，直接对编译出来的动态库进行调用。 ctypes 使用过程也是非常愉悦的。

　　下面介绍下ctypes 的使用：

　　1.  加载 DLL 动态链接库

　　这里需要注意区分动态链接库函数是使用cdecl 还是 stdcall 的调用约定，分别使用 cdll 或 windll 加载动态库。

　　例如：

　　#  加载 udp 库函数  udp_server = cdll.LoadLibrary("./udp_server.so")  init_udp_server = udp_server.init_udp_server  destroy_udp_server = udp_server.destroy_udp_server  update_udp_server = udp_server.update_udp_server  SendMsg = udp_server.SendMsg

　　SetConnectCallback = udp_server.SetConnectCallback  SetDisconnectCallback = udp_server.SetDisconnectCallback  SetTimeoutCallback = udp_server.SetTimeoutCallback  SetRecvCallback = udp_server.SetRecvCallback

　　2.  数据类型映射

　　除了ctypes 定义的基本数据类型（ c_char, c_int, c_double 等），还能使用 pointer 函数转换成指针类型。对于要导出的网络库，设置回调函数是必不可少的，在 C++ 库里面，回调函数是通过设置一个函数指针完成的， ctypes 同样支持函数指针的声明。如： recv_cb = CFUNCTYPE( None, c_char_p, c_int ) ，表示一个返回值为 void ，参数为 char* 和 int 类型的回调函数。

　　 def  __init__( self, port, ip="127.0.0.1"):

　　 self._port = port

　　 self._ip = ip

　　 self._clients = {}

　　 self.c_connect_cb = connect_cb( self.server_connect)

　　 self.c_disconnect_cb = disconnect_cb( self.server_disconnect)

　　 self.c_timeout_cb = timeout_cb( self.server_timeout)

　　 self.c_recv_cb = recv_cb( self.server_recv)

　　 def  create( self):

　　 if  self._port:

　　 if init_udp_server( self._ip,  self._port) == 0:

　　print "server listen %s:%d" % ( self._ip,  self._port)

　　SetConnectCallback(  self.c_connect_cb )

　　SetDisconnectCallback(  self.c_disconnect_cb )

　　SetTimeoutCallback(  self.c_timeout_cb )

　　SetRecvCallback(  self.c_recv_cb )

　　 return True

　　print "[error] init_udp_server error",  self._ip,  self._port

　　 return False

　　绑定回调参数需要注意的是，绑定的回调函数需要保存为成员变量（上面的写法），目的是避免python 垃圾回收导致回调函数变成野指针。这算是一个小小的坑吧。基本上一个小小的库也就用到这些功能。

来源：简书