如何将 C 接口暴露给 Python 来实现？

将 C 接口公开给 Python 进行实现

目标

将 C 接口的 Python 实现集成到现有的 C 程序中，允许 Python 实现在更大的程序中无缝使用。

接口定义

考虑以下 C 接口定义：

<code class="cpp">class myif {
public:
  virtual float myfunc(float a) = 0;
};</code>

在 Python 中导入和扩展接口

1. 使用 SWIG 启用多态性：

   %module(directors="1") module
   
   %include "myif.h"

2. 创建 Python 实现：

   <code class="python">import module
   
   class MyCl(module.myif):
     def __init__(self):
       module.myif.__init__(self)
     def myfunc(self, a):
       return a * 2.0</code>

在 C 中嵌入 Python

1. 初始化 Python (main.cc):

   <code class="cpp">Py_Initialize();</code>

2. 导入Python模块：

   <code class="cpp">PyObject *module = PyImport_Import(PyString_FromString("mycl"));</code>

3. 创建实例并执行函数：

   <code class="cpp">PyObject *instance = PyRun_String("mycl.MyCl()", Py_eval_input, dict, dict);
   double ret = PyFloat_AsDouble(PyObject_CallMethod(instance, "myfunc", (char *)"(O)" ,PyFloat_FromDouble(input)));</code>

4. 终结：

   <code class="cpp">Py_Finalize();</code>

将 Python 对象转换为 C 指针

1. 暴露 SWIG 运行时：

   swig -Wall -c++ -python -external-runtime runtime.h

2. 重新编译 SWIG 模块：

   g++ -DSWIG_TYPE_TABLE=myif -Wall -Wextra -shared -o _module.so myif_wrap.cxx -I/usr/include/python2.7 -lpython2.7

3. 转换辅助函数：

   <code class="cpp">myif *python2interface(PyObject *obj) {
     ...
   }</code>

main.cc 中的最终实现

<code class="cpp">int main() {
  ...
  myif *inst = python2interface(instance);
  std::cout << inst->myfunc(input) << std::endl;
  ...
}</code>

按照以下步骤，可以成功实现 Python 实现C 接口并将它们无缝集成到更大的 C 程序中，提供更大的灵活性和可扩展性。

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