Python是壹種用C語言實現的腳本語言,具有優秀的開放性和擴展性,提供了方便靈活的應用程序接口(API)。因此,C/C++程序員可以在所有級別上擴展Python解釋器的功能。在使用C/C++擴展Python的功能之前,首先要掌握Python解釋提供的C語言接口。
Python是壹種面向對象的腳本語言。所有對象在Python解釋器中都表示為PyObject,PyObject結構包含了Python對象的所有成員指針。並維護Python對象的類型信息和引用計數。在Python的擴展編程中,壹旦用C或C++處理Python對象,就意味著要維護壹個PyObject結構。
在Python的C語言擴展接口中,大多數函數都有壹個或多個PyObject指針類型的參數,返回值多為PyObject指針。為了簡化內存管理,Python通過引用計數機制實現自動垃圾收集,Python中的每個對象都有壹個引用計數。
用於統計對象在不同地方被引用的次數。每引用壹個Python對象,對應的引用計數增加1,每銷毀壹個Python對象,對應的引用減少1。只有當引用計數為零時,Python對象才真正從內存中刪除。
以下示例顯示了Python解釋器如何使用引用計數來管理Pyhon對象:
#包含?& ltPython.h & gt?PyObject *?wrap_fact(PyObject*?自我,?PyObject *?args)?
{int?n,?結果;?
如果?(!?PyArg_ParseTuple(args,“我:事實”,?& ampn))?回歸?NULL?
結果?=?事實(n);回歸?Py_BuildValue("i ",結果);?}?
靜電?PyMethodDef?exampleMethods[]?={?
{“事實”,?wrap_fact,?METH_VARARGS,?“計算?n!”},{NULL,?NULL}?};
作廢?initexample(){PyObject*?m;?
m?=?Py_InitModule("example ",示例方法);?}在C/C++中處理Python對象時,正確維護引用計數是壹個關鍵問題,處理不好容易導致內存泄漏。Python的C語言接口提供了壹些宏來維護引用計數。最常見的是使用Py_INCREF()將Python對象的引用計數增加1,使用Py_DECREF()將Python對象的引用計數減少1。
這個函數是Python解釋器和C函數的接口,有兩個參數:self和args。僅當C函數作為內置方法實現時,才使用參數self。通常,該參數的值為NULL,參數args包含Python解釋器將傳遞給C函數的所有參數。通常用Python的C語言擴展接口提供的PyArg_ParseTuple()來獲取這些參數值。
方法列表中的每壹項都由四部分組成:方法名、導出函數、參數傳遞方法和方法描述。方法名是從Python解釋器調用方法時使用的名稱。參數傳遞模式指定了Python向C函數傳遞參數的具體形式,可選的兩種模式是METH_VARARGS和METH_KEYWORDS。
其中METH_VARARGS是參數傳遞的標準形式,通過Python元組在Python解釋器和C函數之間傳遞參數。如果采用METH_KEYWORD模式,參數將通過Python字典類型在Python解釋器和C函數之間傳遞。
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