python与c混合编程

A. python和什么语言混编

python是c语言编写的一门高级语言，支持和原生C语言混编，甚至可以直接添加C代码执行。

B. python和C语言混编的几种方式

C语言设计一个完整的可执行文件，然后python通过subprocess来执行该可执行文件，本质上是fork+execve。
C语言使用popen/system或者直接以系统调用级fork+exec来运行python程序也是一种混编的手段了。

C. python可以作为一个编程语言吗

当然，Python本身就是一门编程语言！
Python是一种计算机程序设计语言，一种动态的、面向对象的脚本语言，最初被设计用于编写自动化脚本，随着版本的不断更新和语言功能的添加，被用于独立、大型项目的开发。
自从20世纪90年代初Python语言诞生至今，已被逐渐广泛应用于系统管理任务的处理和Web编程。
由于Python语言的简洁性、易读性以及可扩展性，在国外用Python做科学计算的研究机构日益增多，一些知名大学已经采用Python来教授程序设计课程。
Python应用领域广泛，常见的领域有：网络编程、图形界面开发、Web应用开发、3D游戏开发、科学与数字计算等。

D. 如何实现 C/C++ 与 Python 的通信

属于混合编程的问题。较全面的介绍一下，不仅限于题主提出的问题。
以下讨论中，Python指它的标准实现，即CPython（虽然不是很严格）

本文分4个部分

C/C++ 调用 Python （基础篇）— 仅讨论Python官方提供的实现方式
Python 调用 C/C++ （基础篇）— 仅讨论Python官方提供的实现方式
C/C++ 调用 Python （高级篇）— 使用 Cython
Python 调用 C/C++ （高级篇）— 使用 SWIG

练习本文中的例子，需要搭建Python扩展开发环境。具体细节见搭建Python扩展开发环境 - 蛇之魅惑 - 知乎专栏

1 C/C++ 调用 Python（基础篇）
Python 本身就是一个C库。你所看到的可执行体python只不过是个stub。真正的python实体在动态链接库里实现，在Windows平台上，这个文件位于 %SystemRoot%\System32\python27.dll。

你也可以在自己的程序中调用Python，看起来非常容易：

//my_python.c
#include <Python.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
Py_SetProgramName(argv[0]);
Py_Initialize();
PyRun_SimpleString("print 'Hello Python!'\n");
Py_Finalize();
return 0;
}

在Windows平台下，打开Visual Studio命令提示符，编译命令为
cl my_python.c -IC:\Python27\include C:\Python27\libs\python27.lib

在Linux下编译命令为
gcc my_python.c -o my_python -I/usr/include/python2.7/ -lpython2.7

在Mac OS X 下的编译命令同上

产生可执行文件后，直接运行，结果为输出
Hello Python!

Python库函数PyRun_SimpleString可以执行字符串形式的Python代码。

虽然非常简单，但这段代码除了能用C语言动态生成一些Python代码之外，并没有什么用处。我们需要的是C语言的数据结构能够和Python交互。

下面举个例子，比如说，有一天我们用Python写了一个功能特别强大的函数：

def great_function(a):
return a + 1

接下来要把它包装成C语言的函数。我们期待的C语言的对应函数应该是这样的：

int great_function_from_python(int a) {
int res;
// some magic
return res;
}

首先，复用Python模块得做‘import’，这里也不例外。所以我们把great_function放到一个mole里，比如说，这个mole名字叫 great_mole.py

接下来就要用C来调用Python了，完整的代码如下：
#include <Python.h>

int great_function_from_python(int a) {
int res;
PyObject *pMole,*pFunc;
PyObject *pArgs, *pValue;

/* import */
pMole = PyImport_Import(PyString_FromString("great_mole"));

/* great_mole.great_function */
pFunc = PyObject_GetAttrString(pMole, "great_function");

/* build args */
pArgs = PyTuple_New(1);
PyTuple_SetItem(pArgs,0, PyInt_FromLong(a));

/* call */
pValue = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);

res = PyInt_AsLong(pValue);
return res;
}

从上述代码可以窥见Python内部运行的方式：

所有Python元素，mole、function、tuple、string等等，实际上都是PyObject。C语言里操纵它们，一律使用PyObject *。
Python的类型与C语言类型可以相互转换。Python类型XXX转换为C语言类型YYY要使用PyXXX_AsYYY函数；C类型YYY转换为Python类型XXX要使用PyXXX_FromYYY函数。
也可以创建Python类型的变量，使用PyXXX_New可以创建类型为XXX的变量。
若a是Tuple，则a[i] = b对应于 PyTuple_SetItem(a,i,b)，有理由相信还有一个函数PyTuple_GetItem完成取得某一项的值。
不仅Python语言很优雅，Python的库函数API也非常优雅。

现在我们得到了一个C语言的函数了，可以写一个main测试它
#include <Python.h>

int great_function_from_python(int a);

int main(int argc, char *argv[]) {
Py_Initialize();
printf("%d",great_function_from_python(2));
Py_Finalize();
}

编译的方式就用本节开头使用的方法。
在Linux/Mac OSX运行此示例之前，可能先需要设置环境变量：
bash:
export PYTHONPATH=.:$PYTHONPATH

csh:
setenv PYTHONPATH .:$PYTHONPATH

2 Python 调用 C/C++（基础篇）
这种做法称为Python扩展。
比如说，我们有一个功能强大的C函数：
int great_function(int a) {
return a + 1;
}

期望在Python里这样使用：
>>> from great_mole import great_function
>>> great_function(2)
3

考虑最简单的情况。我们把功能强大的函数放入C文件 great_mole.c 中。
#include <Python.h>

int great_function(int a) {
return a + 1;
}

static PyObject * _great_function(PyObject *self, PyObject *args)
{
int _a;
int res;

if (!PyArg_ParseTuple(args, "i", &_a))
return NULL;
res = great_function(_a);
return PyLong_FromLong(res);
}

static PyMethodDef GreateMoleMethods[] = {
{
"great_function",
_great_function,
METH_VARARGS,
""
},
{NULL, NULL, 0, NULL}
};

PyMODINIT_FUNC initgreat_mole(void) {
(void) Py_InitMole("great_mole", GreateMoleMethods);
}

除了功能强大的函数great_function外，这个文件中还有以下部分：

包裹函数_great_function。它负责将Python的参数转化为C的参数（PyArg_ParseTuple），调用实际的great_function，并处理great_function的返回值，最终返回给Python环境。
导
出表GreateMoleMethods。它负责告诉Python这个模块里有哪些函数可以被Python调用。导出表的名字可以随便起，每一项有4
个参数：第一个参数是提供给Python环境的函数名称，第二个参数是_great_function，即包裹函数。第三个参数的含义是参数变长，第四个
参数是一个说明性的字符串。导出表总是以{NULL, NULL, 0, NULL}结束。
导出函数initgreat_mole。这个的名字不是任取的，是你的mole名称添加前缀init。导出函数中将模块名称与导出表进行连接。

在Windows下面，在Visual Studio命令提示符下编译这个文件的命令是
cl /LD great_mole.c /o great_mole.pyd -IC:\Python27\include C:\Python27\libs\python27.lib

/LD 即生成动态链接库。编译成功后在当前目录可以得到 great_mole.pyd（实际上是dll）。这个pyd可以在Python环境下直接当作mole使用。

在Linux下面，则用gcc编译：
gcc -fPIC -shared great_mole.c -o great_mole.so -I/usr/include/python2.7/ -lpython2.7

在当前目录下得到great_mole.so，同理可以在Python中直接使用。

本部分参考资料

《Python源码剖析-深度探索动态语言核心技术》是系统介绍CPython实现以及运行原理的优秀教程。
Python 官方文档的这一章详细介绍了C/C++与Python的双向互动Extending and Embedding the Python Interpreter
关于编译环境，本文所述方法仅为出示原理所用。规范的方式如下：3. Building C and C++ Extensions with distutils
作为字典使用的官方参考文档 Python/C API Reference Manual

用以上的方法实现C/C++与Python的混合编程，需要对Python的内部实现有相当的了解。接下来介绍当前较为成熟的技术Cython和SWIG。

3 C/C++ 调用 Python（使用Cython）

在
前面的小节中谈到，Python的数据类型和C的数据类型貌似是有某种“一一对应”的关系的，此外，由于Python（确切的说是CPython）本身是
由C语言实现的，故Python数据类型之间的函数运算也必然与C语言有对应关系。那么，有没有可能“自动”的做替换，把Python代码直接变成C代码
呢？答案是肯定的，这就是Cython主要解决的问题。

安装Cython非常简单。Python 2.7.9以上的版本已经自带easy_install：
easy_install -U cython

在Windows环境下依然需要Visual
Studio，由于安装的过程需要编译Cython的源代码，故上述命令需要在Visual
Studio命令提示符下完成。一会儿使用Cython的时候，也需要在Visual
Studio命令提示符下进行操作，这一点和第一部分的要求是一样的。

继续以例子说明：
#great_mole.pyx
cdef public great_function(a,index):
return a[index]

这其中有非Python关键字cdef和public。这些关键字属于Cython。由于我们需要在C语言中使用
“编译好的Python代码”，所以得让great_function从外面变得可见，方法就是以“public”修饰。而cdef类似于Python的
def，只有使用cdef才可以使用Cython的关键字public。

这个函数中其他的部分与正常的Python代码是一样的。

接下来编译 great_mole.pyx
cython great_mole.pyx

得到great_mole.h和great_mole.c。打开great_mole.h可以找到这样一句声明：
__PYX_EXTERN_C DL_IMPORT(PyObject) *great_function(PyObject *, PyObject *)

写一个main使用great_function。注意great_function并不规定a是何种类型，它的
功能只是提取a的第index的成员而已，故使用great_function的时候，a可以传入Python
String，也可以传入tuple之类的其他可迭代类型。仍然使用之前提到的类型转换函数PyXXX_FromYYY和PyXXX_AsYYY。

//main.c
#include <Python.h>
#include "great_mole.h"

int main(int argc, char *argv[]) {
PyObject *tuple;
Py_Initialize();
initgreat_mole();
printf("%s\n",PyString_AsString(
great_function(
PyString_FromString("hello"),
PyInt_FromLong(1)
)
));
tuple = Py_BuildValue("(iis)", 1, 2, "three");
printf("%d\n",PyInt_AsLong(
great_function(
tuple,
PyInt_FromLong(1)
)
));
printf("%s\n",PyString_AsString(
great_function(
tuple,
PyInt_FromLong(2)
)
));
Py_Finalize();
}

编译命令和第一部分相同：
在Windows下编译命令为
cl main.c great_mole.c -IC:\Python27\include C:\Python27\libs\python27.lib

在Linux下编译命令为
gcc main.c great_mole.c -o main -I/usr/include/python2.7/ -lpython2.7

这个例子中我们使用了Python的动态类型特性。如果你想指定类型，可以利用Cython的静态类型关键字。例子如下：

#great_mole.pyx
cdef public char great_function(const char * a,int index):
return a[index]

cython编译后得到的.h里，great_function的声明是这样的：
__PYX_EXTERN_C DL_IMPORT(char) great_function(char const *, int);

很开心对不对！
这样的话，我们的main函数已经几乎看不到Python的痕迹了：
//main.c
#include <Python.h>
#include "great_mole.h"

int main(int argc, char *argv[]) {
Py_Initialize();
initgreat_mole();
printf("%c",great_function("Hello",2));
Py_Finalize();
}

在这一部分的最后我们给一个看似实用的应用（仅限于Windows）：
还是利用刚才的great_mole.pyx，准备一个dllmain.c：
#include <Python.h>
#include <Windows.h>
#include "great_mole.h"

extern __declspec(dllexport) int __stdcall _great_function(const char * a, int b) {
return great_function(a,b);
}

BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL,DWORD fdwReason,LPVOID lpReserved) {
switch( fdwReason ) {
case DLL_PROCESS_ATTACH:
Py_Initialize();
initgreat_mole();
break;
case DLL_PROCESS_DETACH:
Py_Finalize();
break;
}
return TRUE;
}

在Visual Studio命令提示符下编译：
cl /LD dllmain.c great_mole.c -IC:\Python27\include C:\Python27\libs\python27.lib

会得到一个dllmain.dll。我们在Excel里面使用它，没错，传说中的Excel与Python混合编程：

参考资料：Cython的官方文档，质量非常高：
Welcome to Cython’s Documentation

4 Python调用C/C++（使用SWIG）

用
C/C++对脚本语言的功能扩展是非常常见的事情，Python也不例外。除了SWIG，市面上还有若干用于Python扩展的工具包，比较知名的还有
Boost.Python、SIP等，此外，Cython由于可以直接集成C/C++代码，并方便的生成Python模块，故也可以完成扩展Python
的任务。

答主在这里选用SWIG的一个重要原因是，它不仅可以用于Python，也可以用于其他语言。如今SWIG已经支持C/C++的
好基友Java，主流脚本语言Python、Perl、Ruby、PHP、JavaScript、tcl、Lua，还有Go、C#，以及R。SWIG是基
于配置的，也就是说，原则上一套配置改变不同的编译方法就能适用各种语言（当然，这是理想情况了……）

SWIG的安装方便，有Windows的预编译包，解压即用，绿色健康。主流Linux通常集成swig的包，也可以下载源代码自己编译，SWIG非常小巧，通常安装不会出什么问题。

用SWIG扩展Python，你需要有一个待扩展的C/C++库。这个库有可能是你自己写的，也有可能是某个项目提供的。这里举一个不浮夸的例子：希望在Python中用到SSE4指令集的CRC32指令。

首先打开指令集的文档：https://software.intel.com/en-us/node/514245
可以看到有6个函数。分析6个函数的原型，其参数和返回值都是简单的整数。于是书写SWIG的配置文件（为了简化起见，未包含2个64位函数）：

/* File: mymole.i */
%mole mymole

%{
#include "nmmintrin.h"
%}

int _mm_popcnt_u32(unsigned int v);
unsigned int _mm_crc32_u8 (unsigned int crc, unsigned char v);
unsigned int _mm_crc32_u16(unsigned int crc, unsigned short v);
unsigned int _mm_crc32_u32(unsigned int crc, unsigned int v);

接下来使用SWIG将这个配置文件编译为所谓Python Mole Wrapper

swig -python mymole.i

得到一个 mymole_wrap.c和一个mymole.py。把它编译为Python扩展：

Windows：
cl /LD mymole_wrap.c /o _mymole.pyd -IC:\Python27\include C:\Python27\libs\python27.lib

Linux：
gcc -fPIC -shared mymole_wrap.c -o _mymole.so -I/usr/include/python2.7/ -lpython2.7

注意输出文件名前面要加一个下划线。
现在可以立即在Python下使用这个mole了：

>>> import mymole
>>> mymole._mm_popcnt_u32(10)

E. Python与Surfer混合编程

摘要 1、PYTHON不是SURFER并不是surfer推吉发语言，发现有些语法和对显在自带的脚本编辑魄可用的，但是换成python就不行。网上能参考的PYTHON代码较少。

F. Python和c语言有什么区别

前者为 脚本语言 需要虚拟机 解释执行 ..一般情况下 不能生成exe(要使用打包工具)

后者为 为编译型语言 ..可以直接转换为 二进制 代码 ...执行速度 也相对较快 ..

两者可以混合编程

G. 如何实现C与python混合编程

实现C与python混合编程方法
代码如下:

/* tcpportping.c */
#include <Python.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/time.h>

/* count time functions */
static double mytime(void)
{
struct timeval tv;
if (gettimeofday(&tv, NULL) == -1)
return 0.0;

return (double)tv.tv_usec + (double)tv.tv_sec * 1000000;
}

static PyObject * /* returns object */
tcpping(PyObject *self, PyObject *args )
{
struct sockaddr_in addr;
struct hostent *hp;
double time;
char *host = NULL;
int fd;
int port, timeout;

if (!PyArg_ParseTuple(args, "sii", &host, &port, &timeout)) /* convert Python -> C */
return NULL; /* null=raise exception */

if ((fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
return Py_BuildValue("d", -1.0); /* convert C -> Python */
}

bzero((char *)&addr, sizeof(addr));
if ((hp = gethostbyname(host)) == NULL) {
return Py_BuildValue("d", -2.0); /* convert C -> Python */
}
b(hp->h_addr, &addr.sin_addr, hp->h_length);
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(port);

struct timeval tv;

tv.tv_sec = 0;
tv.tv_usec = timeout * 1000;

double stime = mytime();
if (connect(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) < 0) {
return Py_BuildValue("d", -3.0); /* convert C -> Python */
}
fd_set read, write;
FD_ZERO(&read);
FD_ZERO(&write);

FD_SET(fd, &read);
FD_SET(fd, &write);

if (select(fd + 1, &read, &write, NULL, &tv) == 0) {
close(fd);
return Py_BuildValue("d", -4.0); /* convert C -> Python */
}

double etime = mytime();
time = etime - stime;
if (!FD_ISSET(fd, &read) && !FD_ISSET(fd, &write)) {
close(fd);
return Py_BuildValue("d", -4.0); /* convert C -> Python */
}
close(fd);
return Py_BuildValue("d", time/1000); /* convert C -> Python */
}

/* registration table */
static struct PyMethodDef portping_methods[] = {
{"tcpping", tcpping, METH_VARARGS}, /* method name, C func ptr, always-tuple */
{NULL, NULL} /* end of table marker */
};

/* mole initializer */
void inittcpportping( ) /* called on first import */
{ /* name matters if loaded dynamically */
(void) Py_InitMole("tcpportping", portping_methods); /* mod name, table ptr */
}

H. C语言和Python有什么区别呢

1、语言类型

Python是一种基于解释器的语言，解释器会逐行读取代码；首先将Python编译为字节码，然后由大型C程序解释。

C是一种编译语言，完整的源代码将直接编译为机器代码，由CPU直接执行。

2、内存管理

Python使用自动垃圾收集器进行内存管理。

在C语言中，程序员必须自己进行内存管理。

3、应用

Python是一种通用编程语言，一个多范式。它主要支持面向对象编程，程序编程，函数编程。

C是结构化编程语言。允许使用函数，选择（if / else等），迭代（循环）。它主要用于硬件相关的应用程序。

4、速度

Python编程语言因为历史原因，有一个GIL锁，导致其对多线程支持不够好，运行速度较慢；而C语言很快，C语言是比较底层的语言，运行效率上要优于Python。

5、复杂些不一样

在Python中，不需要声明变量类型。而在C中，必须声明变量类型。

Python程序更易于学习，编写和阅读。而C程序语法比Python更难。

Python中的测试和调试更容易；而在C中测试和调试更难。

参考资料来源：网络——Python

参考资料来源：网络——C语言

I. python与c++混合编程如何入门

派桑和c/c++实际上是不同的工具，一个是斧头，一个是菜刀，各有各的用途。非要把让菜刀能砍柴，让斧头能切菜，这种努力有无必要，值得考虑。
派桑常用剧本，噜苏，速度慢，不严谨，但有它的便利，例如它有 list, tuple, 之类的东西。
混合编程 常用于 提高 派桑 速度。
常用 方法 是（1）包含 Python.h 文件头 （2）定义 派桑 的 各种对象 为 各种 c 结构
（3）派桑 的 各种对象用指针，名字用 Py 或 _Py大头 动态分配 在 heap （4）用函数跟踪统计 各种对象结构 的个数变化，即时 释放内存（5）及时处理 派桑 exception
(6) 输出为派桑的数据格式。
我没有合起来用过，不过基本套路如此。

J. python和c++混编cmake怎么写

please reload systemd manually or reboot the system 提示信息里不是说让你重新加载systemd吗? 如果手工加载不上,重启也不行,请确认一下,是否安装了systemd.