我想從Python應用程序調用C庫。我不想包裝整個API，只包裝與我的情況相關的函數(shù)和數(shù)據(jù)類型。如我所見，我有三個選擇：在C中創(chuàng)建一個實際的擴展模塊?？赡苡悬c過頭了，我還想避免學習擴展編寫的開銷。使用Cython將C庫的相關部分公開給Python。使用Python ctypes與外部庫進行通信，從而完成整個工作。我不確定2）還是3）是更好的選擇。3）的優(yōu)點是它ctypes是標準庫的一部分，并且生成的代碼將是純Python –盡管我不確定該優(yōu)點實際上有多大。兩種選擇都有其他優(yōu)點/缺點嗎？您推薦哪種方法？編輯：感謝您的所有回答，它們?yōu)橄Ｍ鲱愃剖虑榈娜魏稳颂峁┝撕芎玫馁Y源。當然，仍需針對單個案例做出決定-沒有人會回答“這是對的”。就我自己而言，我可能會使用ctypes，但我也期待在其他項目中試用Cython。由于沒有一個單一的真實答案，因此接受一個答案有些武斷。我選擇了FogleBird的答案，因為它提供了對ctypes的一些很好的了解，并且它也是當前投票最高的答案。但是，我建議您閱讀所有答案以獲得一個很好的概述。再次感謝。
3 回答
九州編程
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ctypes 是快速完成它的最佳選擇，并且在仍在編寫Python的情況下很高興與您合作！
我最近包裝了一個FTDI驅動程序，用于使用ctypes與USB芯片通信，這很棒。我完成了所有工作，并在不到一天的時間內完成工作。（我只實現(xiàn)了我們需要的功能，大約有15個功能）。
出于同一目的，我們以前使用的是第三方模塊PyUSB。PyUSB是實際的C / Python擴展模塊。但是PyUSB在阻止讀寫操作時沒有釋放GIL，這給我們帶來了問題。因此，我使用ctypes編寫了自己的模塊，該模塊在調用本機函數(shù)時會釋放GIL。
需要注意的一件事是，ctypes不會知道#define所使用的庫中的常量和內容，而僅是函數(shù)，因此您必須在自己的代碼中重新定義這些常量。
這是一個代碼最終的外觀示例（大量內容被刪除，只是試圖向您展示其要旨）：
from ctypes import *
d2xx = WinDLL('ftd2xx')
OK = 0
INVALID_HANDLE = 1
DEVICE_NOT_FOUND = 2
DEVICE_NOT_OPENED = 3
...
def openEx(serial):
serial = create_string_buffer(serial)
handle = c_int()
if d2xx.FT_OpenEx(serial, OPEN_BY_SERIAL_NUMBER, byref(handle)) == OK:
return Handle(handle.value)
raise D2XXException
class Handle(object):
def __init__(self, handle):
self.handle = handle
...
def read(self, bytes):
buffer = create_string_buffer(bytes)
count = c_int()
if d2xx.FT_Read(self.handle, buffer, bytes, byref(count)) == OK:
return buffer.raw[:count.value]
raise D2XXException
def write(self, data):
buffer = create_string_buffer(data)
count = c_int()
bytes = len(data)
if d2xx.FT_Write(self.handle, buffer, bytes, byref(count)) == OK:
return count.value
raise D2XXException
有人對各種選項做了一些基準測試。
如果不得不包裝帶有許多類/模板/等的C ++庫，我可能會更加猶豫。但是ctypes可以很好地與結構配合使用，甚至可以回調到Python中。
桃花長相依
TA貢獻1860條經(jīng)驗 獲得超8個贊
警告：Cython核心開發(fā)人員的意見。
我?guī)缀蹩偸墙ㄗhCython勝過ctypes。原因是它具有更平滑的升級路徑。如果使用ctypes，一開始很多事情都會很簡單，用純Python編寫FFI代碼當然很酷，而無需編譯，構建依賴關系以及所有這些。但是，在某個時候，您幾乎肯定會發(fā)現(xiàn)，您必須循環(huán)或以更長的一系列相互依賴的調用方式大量調用C庫，并且您希望加快速度。在這一點上，您會注意到無法使用ctypes做到這一點?；蛘?，當您需要回調函數(shù)并且發(fā)現(xiàn)您的Python回調代碼成為瓶頸時，您也想加快它的速度和/或也將它移入C。同樣，您不能使用ctypes做到這一點。
使用OTOH的Cython，您可以完全自由地使包裝和調用代碼變薄或變厚。您可以從對常規(guī)Python代碼的C代碼中進行簡單的調用開始，然后Cython會將它們轉換為本地C調用，而沒有任何額外的調用開銷，并且Python參數(shù)的轉換開銷非常低。當您發(fā)現(xiàn)需要對C庫進行太多昂貴的調用時，甚至在某些時候需要更高的性能時，可以開始使用靜態(tài)類型注釋周圍的Python代碼，并讓Cython為您直接對其進行優(yōu)化?；蛘撸梢蚤_始在Cython中重寫部分C代碼，以避免調用并在算法上專門化和加強循環(huán)。如果您需要快速回調，只需編寫具有適當簽名的函數(shù)，然后將其直接傳遞到C回調注冊表即可。同樣，沒有開銷，并且它為您提供普通的C調用性能。而且在不太可能發(fā)生的情況下，您實際上無法在Cython中獲得足夠快的代碼，您仍然可以考慮用C（或C ++或Fortran）重寫其真正關鍵的部分，并自然地從本地從Cython代碼中調用它。但是，這實際上成了最后的選擇，而不是唯一的選擇。
因此，ctypes非常適合做簡單的事情并快速使某些事情運行。但是，一旦事情開始發(fā)展，您很可能會發(fā)現(xiàn)您最好從一開始就使用Cython。
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