Python高级编程（第2版）

第7章　使用其他语言开发Python扩展

当编写基于Python的应用程序时，你不仅限于使用Python语言。在第3章中，简要提到过一些工具，如Hy。它允许你使用其他语言（Lisp的方言）编写模块，包，甚至整个应用程序，它们可以在Python虚拟机中正常运行。虽然它使你能够用完全不同的语法表达程序逻辑，但是它仍然是完全相同的语言，因为它最终被编译成相同的字节码。这意味着它具有与普通Python代码相同的限制。

• 由于GIL的存在，线程可用性大大降低。
• 它不编译。
• 它不提供静态类型和相关的优化。

扩展，使用完全不同的语言进行编写，并通过Python扩展API公开其接口，这种解决方案有助于克服上述核心限制。

本章将讨论用其他语言编写自己的扩展的主要原因，并介绍有助于创建它们的流行工具。你将会学习到以下内容。

• 如何使用Python/C API在C中编写简单的扩展。
• 如何使用Cython编写扩展。
• 扩展引入的主要挑战和问题是什么。
• 如何在不创建专用扩展并且仅使用Python代码的情况下与编译的动态库交互。

7.1　使用C或者C++编写扩展

当我们谈论使用不同语言的扩展时，我们几乎主要考虑C和C++。即使像Cython或Pyrex这样的工具，它们仅仅出于扩展的目的而提供了Python语言的超集，实际上它们只是源到源编译器，这种编译器可以使用扩展的类Python语法生成C代码。

当然，你可以在Python中使用任何语言编写的动态/共享库，只要可以这样编译，所以除了C和C++还是有别的方式。但共享库本质上是通用的。它们可以用于任何支持其加载的语言。因此，即使你使用完全不同的语言（例如说Delphi或Prolog）编写这样的库，如果不使用Python/C API，这样的库难以称之为Python扩展。 ...