『Python CoolBook』C扩展库_其四_结构体操作与Capsule
一、Python生成C语言结构体
C语言中的结构体传给Python时会被封装为胶囊(Capsule),
我们想要一个如下结构体进行运算,则需要Python传入x、y两个浮点数,
typedef struct Point {
double x,y;
} Point;
然后对这两个浮点数解析后生成C中Point的结构体,如下,
/* Create a new Point object */
static PyObject *py_Point(PyObject *self, PyObject *args) { Point *p;
double x,y;
if (!PyArg_ParseTuple(args,"dd",&x,&y)) {
return NULL;
}
p = (Point *) malloc(sizeof(Point));
p->x = x;
p->y = y;
return PyPoint_FromPoint(p, 1);
}
上面最后一句将使用C中的结构体构建Python胶囊对象并返回给Python,
/* Destructor function for points */
static void del_Point(PyObject *obj) {
free(PyCapsule_GetPointer(obj,"Point"));
} static PyObject *PyPoint_FromPoint(Point *p, int must_free) {
/* 胶囊和C指针类似。在内部,它们获取一个通用指针和一个名称,可以使用
PyCapsule_New() 函数很容易的被创建。 另外,一个可选的析构函数能被
绑定到胶囊上,用来在胶囊对象被垃圾回收时释放底层的内存*/
return PyCapsule_New(p, "Point", must_free ? del_Point : NULL);
}
PyCapsule_New():从结构体创建胶囊
PyCapsule_GetPointer():提取胶囊中的指针,使用 PyCapsule_GetPointer() 函数并指定名称。 如果提供的名称和胶囊不匹配或其他错误出现,那么就会抛出异常并返回NULL。实际上就是从胶囊转换回结构体
效果如下,
>>> import sample
>>> p1 = sample.Point(2,3)
>>> p2 = sample.Point(4,5)
>>> p1
<capsule object "Point" at 0x1004ea330>
>>> p2
<capsule object "Point" at 0x1005d1db0>
总结
本节中,一对工具函数—— PyPoint_FromPoint() 和 PyPoint_AsPoint() 被用来创建和从胶囊对象中提取Point实例。 在任何扩展函数中,我们会使用这些函数而不是直接使用胶囊对象。 这种设计使得我们可以很容易的应对将来对Point底下的包装的更改。 例如,如果你决定使用另外一个胶囊了,那么只需要更改这两个函数即可。
对于胶囊对象一个难点在于垃圾回收和内存管理。 PyPoint_FromPoint() 函数接受一个 must_free 参数, 用来指定当胶囊被销毁时底层Point * 结构体是否应该被回收。 在某些C代码中,归属问题通常很难被处理(比如一个Point结构体被嵌入到一个被单独管理的大结构体中)。 程序员可以使用 extra 参数来控制,而不是单方面的决定垃圾回收。 要注意的是和现有胶囊有关的析构器能使用 PyCapsule_SetDestructor() 函数来更改。
二、Python中的C结构体传入C语言进行运算
/* Utility functions */
static Point *PyPoint_AsPoint(PyObject *obj) {
return (Point *) PyCapsule_GetPointer(obj, "Point");
} static PyObject *py_distance(PyObject *self, PyObject *args) {
Point *p1, *p2;
PyObject *py_p1, *py_p2;
double result; if (!PyArg_ParseTuple(args,"OO",&py_p1, &py_p2)) {
return NULL;
}
if (!(p1 = PyPoint_AsPoint(py_p1))) {
return NULL;
}
if (!(p2 = PyPoint_AsPoint(py_p2))) {
return NULL;
}
result = distance(p1,p2);
return Py_BuildValue("d", result);
}
将两个结构体转为C指针存储后,分别使用PyCapsule_GetPointer()提取指针信息转换为结构体,计算后返回。
>>> sample.distance(p1,p2)
2.8284271247461903
『Python CoolBook』C扩展库_其四_结构体操作与Capsule的更多相关文章
- 『Python CoolBook』C扩展库_其五_C语言层面Python库之间调用API
点击进入项目 一.C层面模块添加API 我们仍然操作如下结构体, #include <math.h> typedef struct Point { double x,y; } Point; ...
- 『Python CoolBook』C扩展库_其一_用法讲解
不依靠其他工具,直接使用Python的扩展API来编写一些简单的C扩展模块. 本篇参考PythonCookbook第15节和Python核心编程完成,值得注意的是,Python2.X和Python3. ...
- 『Python CoolBook』C扩展库_其三_简单数组操作
点击进入项目 这里的数组要点在于: 数组结构,array.array或者numpy.array 本篇的数组仅限一维,不过基础的C数组也是一维 一.分块讲解 源函数 /* Average values ...
- 『Python CoolBook』C扩展库_其六_线程
GIL操作 想让C扩展代码和Python解释器中的其他进程一起正确的执行, 那么你就需要去释放并重新获取全局解释器锁(GIL). 在Python接口封装中去释放并重新获取全局解释器锁(GIL),此时本 ...
- 『Python CoolBook』C扩展库_其二_demo演示
点击进入项目 C函数源文件 /* sample.c */ #include "sample.h" /* Compute the greatest common divisor */ ...
- 『Python CoolBook』C扩展库_其六_从C语言中调用Python代码
点击进入项目 一.C语言运行pyfun的PyObject对象 思路是在C语言中提供实参,传给python函数: 获取py函数对象(PyObject),函数参数(C类型) 获取GIL(PyGILStat ...
- 『Python CoolBook』使用ctypes访问C代码_下_demo进阶
点击进入项目 这一次我们尝试一下略微复杂的c程序. 一.C程序 头文件: #ifndef __SAMPLE_H__ #define __SAMPLE_H__ #include <math.h&g ...
- 『Python CoolBook』使用ctypes访问C代码_上_用法讲解
一.动态库文件生成 源文件hello.c #include "hello.h" #include <stdio.h> void hello(const char *na ...
- 『Python CoolBook』Cython
github地址 使用Cython导入库的话,需要一下几个文件: .c:C函数源码 .h:C函数头 .pxd:Cython函数头 .pyx:包装函数 setup.py:python 本节示例.c和.h ...
随机推荐
- python 发送带附件的邮件
特别注意的地方:filespart.add_header("Content-Disposition","attachment",filename=file_na ...
- 家庭记账本之微信小程序(八)
寒假总结 寒假充满着腥风血雨,不过在努力下还是完成了寒假的任务,虽说没有出去找活干,毕竟在寒假这段时间不怎么好找,但是我在自己家的店里帮这父母工作了一段时间,也算是颇有收获,在短暂的学习后也算勉强完成 ...
- Python基础(五) python装饰器使用
这是在Python学习小组上介绍的内容,现学现卖.多练习是好的学习方式. 第一步:最简单的函数,准备附加额外功能 # -*- coding:gbk -*- '''示例1: 最简单的函数,表示调用了两次 ...
- 编译器将"+"转换成了StringBuilder类
MapReduce map100% Reduce 66% 卡死 如果你碰到map100%,reduce 66% 然后程序就貌似停止在这里了,可能是由于在Reduce类里使用了String造成的 根据一 ...
- 检查文件是否被修改或者被破坏工具 md5
检查文件和对应的md5值是否一致.
- angularjs 的ng-disabled属性操作
ng-readonly:不可用,但是可以提交数据 ng-disabled: 属性是控制标签是否可用(不可用且无法传值) 表达式控制: <input class="col-md-2 fo ...
- MongoDB 知识点
左边是mongodb查询语句,右边是sql语句.对照着用,挺方便. db.users.find() select * from users db.users.find({"age" ...
- Select input 两个元素的宽度高度跟设定值不一致的问题
在做登录框的时候,需要一个select 元素作为账号输入,一个input作为密码输入框.在css 文件中,将这两个元素的position 设置为relative ,并且width 设置为100%.刷新 ...
- html5降龙十八掌-函数,对象,数组的练习
<script> function x1(){ var gj={}; gj.name="侯伟东"; gj.hp=500; ...
- double保留两位小数
public static String format(double dValue, int lScale) { // ////负数,则装化为正数后进行四舍五入 boolean bFlag = fal ...