Python CPython disepadukan dengan sistem terbenam

1 Pengenalan kepada Python CPython

Cpython ialah pelaksanaan rujukan rasmi Python bahasa pengaturcaraan, dibangunkan dalam bahasa C. Ia terkenal dengan kebolehtafsiran, interaktiviti dan ekosistem perpustakaan yang kaya. Walau bagaimanapun, jurubahasa CPython biasanya berjalan sebagai proses yang berasingan, yang mungkin tidak cukup cekap untuk sistem terbenam.

2. Penyepaduan terbenam CPython

Untuk menyepadukan CPython dalam sistem terbenam, salah satu daripada dua kaedah berikut diperlukan:

• Pustaka Pautan Dinamik (DLL): Jurubahasa CPython disusun menjadi DLL yang boleh dimuatkan secara dinamik oleh aplikasi terbenam. Kaedah ini memerlukan penterjemah CPython dipasang pada sistem terbenam.
• Pautan statik: Jurubahasa CPython dipautkan secara statik ke dalam aplikasi terbenam. Pendekatan ini menyediakan integrasi yang lebih ketat tetapi memerlukan pengubahsuaian kod sumber CPython.

Contoh kod demo

Kod demo berikut menggunakan penterjemah CPython untuk mengeluarkan maklumat melalui port bersiri:

#include <Python.h>

int main() {
Py_Initialize();

// 导入串口模块
PyObject *serial_module = PyImport_ImportModule("serial");
if (!serial_module) {
PyErr_Print();
Py_Finalize();
return -1;
}

// 创建串口对象
PyObject *serial_port = PyObject_CallObject(PyObject_GetAttrString(serial_module, "Serial"), NULL);
if (!serial_port) {
PyErr_Print();
Py_DECREF(serial_module);
Py_Finalize();
return -1;
}

// 配置串口参数
PyObject *port_name = PyUnicode_FromString("/dev/ttyUSB0");
PyObject *baudrate = PyInt_FromLong(9600);
PyObject *timeout = PyFloat_FromDouble(1.0);
if (!port_name || !baudrate || !timeout) {
PyErr_Print();
Py_DECREF(serial_port); Py_DECREF(serial_module); Py_Finalize(); return -1;
}
if (PyObject_CallMethod(serial_port, "open", "OOO", port_name, baudrate, timeout) == -1) {
PyErr_Print();
Py_DECREF(serial_port); Py_DECREF(serial_module); Py_Finalize(); return -1;
}

// 发送信息
PyObject *data = PyUnicode_FromString("Hello, embedded world!
");
if (!data) {
PyErr_Print();
Py_DECREF(serial_port); Py_DECREF(serial_module); Py_Finalize(); return -1;
}
if (PyObject_CallMethod(serial_port, "write", "O", data) == -1) {
PyErr_Print();
Py_DECREF(serial_port); Py_DECREF(serial_module); Py_Finalize(); return -1;
}

// 回收资源
Py_DECREF(data); Py_DECREF(serial_port); Py_DECREF(serial_module); Py_Finalize();
return 0;
}

Kelebihan:

Mengintegrasikan Python CPython ke dalam sistem terbenam memberikan pelbagai kelebihan:

• Kebolehprograman: Sistem terbenam mampu melaksanakan skrip Python yang kompleks dan fleksibel, dengan itu meningkatkan kebolehselenggaraan dan kebolehskalaan sistem.
• Kebolehluasan: Pustaka Python yang luas menyediakan banyak fungsi yang tersedia, seperti analisis data, rangkaiankomunikasi dan antara muka pengguna grafik.
• Pengoptimuman Sumber: Penterjemah Python tertanam boleh berjalan dengan cekap dalam persekitaran sumber terhad, menjadikannya sesuai untuk sistem dengan daya ingatan dan pemprosesan terhad.

Nota:

Terdapat juga beberapa pertimbangan untuk menyepadukan CPython:

• Penggunaan memori: Jurubahasa CPython perlu memperuntukkan memori tambahan dalam sistem terbenam, yang mungkin menjejaskan prestasi keseluruhan sistem.
• Masa permulaan: Jurubahasa CPython perlu dimulakan sebelum penggunaan pertama, yang mungkin meningkatkan masa permulaan sistem.
• Penghadan skrip: Penterjemah CPython terbenam mungkin tidak dapat melaksanakan skrip atau modul Python intensif sumber tertentu.

Kesimpulan

Dengan membenamkan penterjemah Python CPython ke dalam sistem terbenam, pembangun boleh memanfaatkan ciri hebat Python sambil memenuhi prestasi ketat dan keperluan sumber sistem terbenam. Artikel ini menerangkan pendekatan kepada penyepaduan terbenam dan menyediakan contoh kod demonstrasi cara melaksanakan skrip Python dalam sistem terbenam.

Atas ialah kandungan terperinci Python CPython disepadukan dengan sistem terbenam. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!