如何连接Python和C程序？

Question

我有一个基于python的程序，从连接到rs232电缆的端口读取串行数据。 我想把我在这里得到的数据传递给一个C程序，它将处理计算密集型的一面。 我一直在检查网络，我发现的都是基于Linux的。

Answer 1

我的建议是instant模块的inline函数，但只有在单个c函数中可以完成所需的一切时才能使用。 你只需传递它的ac函数，它就会在运行时编译ac扩展。

    from instant import inline
    sieve_code = """
    PyObject* prime_list(int max) {
        PyObject *list = PyList_New(0);
        int *numbers, *end, *n; 
        numbers = (int *) calloc(sizeof(int), max);
        end = numbers + max;

        numbers[2] = 2;
        for (int i = 3; i < max; i += 2) { numbers[i] = i; }
        for (int i = 3; i < sqrt(max); i++) {
            if (numbers[i] != 0) {
                for (int j = i + i; j < max; j += i) { numbers[j] = 0; }
            }
        }
        for (n = numbers; n < end; n++) { 
            if (*n != 0) { PyList_Append(list, PyInt_FromLong(*n)); }
        }
        free(numbers);
        return list;
    }
    """
    sieve = inline(sieve_code)

Answer 2

有很多方法可以做到这一点。

1. 最简单的方法是使用Python C API并为C库编写一个可以从Python调用的包装器。 这将您的模块与CPython联系起来。

2. 第二种方法是使用ctypes ，它是Python的FFI ，允许您直接加载和调用C库中的函数。 从理论上讲，这应该适用于Python实现。

3. 第三种方法是使用Pyrex或它的下一代版本Cython ，它允许您使用编译器可以转换为编译代码的类型信息来注释您的Python代码。 它也可以用来编写包装器。 AFAIK，它与CPython有关。

4. 另一种方法是使用SWIG ，它是一种生成粘合代码的工具，可帮助您包装C库以供Python使用。 它基本上是第一种使用辅助工具的方法。

5. 另一种方法是使用Boost Python API ，它是一个面向对象的原始Python C API包装器。

以上所有内容都可以让您在同一个过程中完成工作。

如果这不是一个约束，就像Digital Ross建议的那样，你可以简单地生成一个子进程并移交参数（作为命令行或通过它的标准输入）并让外部进程为你工作。

Answer 3

使用管道和popen

解决这个问题的最简单方法可能就是使用popen(3) 。 popen函数在Python和C中都可用，并且将使用管道将任一语言的程序与另一种语言连接。

>>> import subprocess
>>> print args
['/bin/vikings', '-input', 'eggs.txt', '-output', 'spam spam.txt', '-cmd', "echo '$MONEY'"]
>>> p = subprocess.Popen(args)

一旦你有管道，你应该通过它发送yaml或json，虽然我从来没有试过在C中读取。如果它真的是一个简单的流，只需自己解析。 如果您喜欢XML，我想也可以使用它。

Answer 4

这条RS-232电缆每秒钟有多少位？ 您是否测试过显示Python不会足够快地执行嘎嘎声的结果？ 如果尚未编写C程序，请考虑在Python中编写计算密集型方面的可能性，如果Python不够快，可以轻松回退到Cython 。

Answer 5

实际上，这个问题与C ++没什么关系。 话虽如此，您可以尝试SWIG - 它是多平台的，允许从Python到C / C ++的函数调用。

Answer 6

我会像插座一样使用标准形式的IPC。

一个好的开始是Beej的指南。

另外，如果您专门使用c，请不要使用c ++标记问题。 c和c ++是不同的语言。

Answer 7

我使用ctypes： http ： //python.net/crew/theller/ctypes/tutorial.html
它允许您从python中调用c（和c ++）代码。