我可以使用 C++ 扩展 Python 时的功能？

Question

Python 手册说你可以用 C 和 C++ 创建 Python 模块。 使用 C++ 时可以利用类和模板之类的东西吗？ 它不会造成与其他库和解释器的不兼容吗？

Answer 1

钩子函数的实现是用 C 还是 C++ 实现并不重要。 事实上，我已经看到一些积极使用 C++ 模板甚至 Boost 库的 Python 扩展。 没问题。:-)

Answer 2

boost 人员有一种很好的自动化方法来包装 C++ 代码以供 python 使用。

它被称为：Boost.Python

它比 SWIG 更好地处理 C++ 的一些结构，特别是模板元编程。

Answer 3

您感兴趣的是一个名为 SWIG 的程序。 它将生成 C++ 代码的 Python 包装器和接口。 我将它与模板、继承、命名空间等一起使用，效果很好。

Answer 4

您应该能够使用 C++ 语言的所有功能。 扩展 Python 文档 (2.6.2) 说您可以使用 C++，但提到以下注意事项：

可以写扩展
C++ 中的模块。 一些限制
申请。 如果主程序（Python
解释器）由以下方式编译和链接
C 编译器，全局或静态
具有构造函数的对象不能
用过的。 这不是问题，如果
主程序由C++链接
编译器。 将要实现的功能
由Python解释器调用（在
特别是模块初始化
函数）必须使用声明
外部“C”。 没有必要
将 Python 头文件包含在
extern "C" {...} — 他们使用这种形式
如果符号 __cplusplus 是
定义（所有最新的 C++ 编译器
定义这个符号）。

第一个限制“不能使用具有构造函数的全局或静态对象”，与大多数 C++ 编译器初始化具有此类存储持续时间的对象的方式有关。 例如，考虑以下代码：

class Foo { Foo() { } };

static Foo f;

int main(int argc, char** argv) {}

编译器必须发出特殊代码，以便在执行 main 之前为“f”调用“Foo”构造函数。 如果您的 Python 扩展中有具有静态存储持续时间的对象，并且 Python 解释器未针对 C++ 进行编译和链接，则不会创建此特殊的初始化代码。

第二个限制“Python 解释器将调用的函数（特别是模块初始化函数）必须使用 extern "C" 进行声明”，与 C++ 名称修饰有关。 大多数 C++ 编译器都会修改它们的名称，以便它们可以使用为 C 工具链提供的相同链接器。 例如，假设您有：

void a_function_python_calls(void* foo);

C++ 编译器可能将对名称“a_function_python_calls”的引用转换为“a_function_python_calls@1vga”之类的内容。 在这种情况下，当您尝试链接 Python 库时，可能会遇到无法解析的外部问题。