Python中怎么调用C模块(python,编程语言)

一.c，ctypes和python的数据类型的对应关系

• ctypes type ctype Python type

• c_char char 1-character string

• c_wchar wchar_t 1-character unicode string

• c_byte char int/long

• c_ubyte unsigned char int/long

• c_short short int/long

• c_ushort unsigned short int/long

• c_int int int/long

• c_uint unsigned int int/long

• c_long long int/long

• c_ulong unsigned long int/long

• c_longlong __int64 or long long int/long

• c_ulonglong unsigned __int64 or unsigned long long int/long

• c_float float float

• c_double double float

• c_char_p char * (NUL terminated) string or None

• c_wchar_p wchar_t * (NUL terminated) unicode or None

• c_void_p void * int/long or None

2.操作int

>>>fromctypesimport*>>>c=c_int(34)>>>cc_int(34)>>>c.value34>>>c.value=343>>>c.value343

3.操作字符串

>>>p=create_string_buffer(10)>>>p.raw'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'>>>p.value='fefefe'>>>p.raw'fefefe\x00\x00\x00\x00'>>>p.value='fefeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee'#字符串太长，报错Traceback(mostrecentcalllast):File"<stdin>",line1,in<module>ValueError:stringtoolong

4.操作指针

>>>i=c_int(999)>>>pi=pointer(i)>>>pi<__main__.LP_c_intobjectat0x7f7be1983b00>>>>pi.valueTraceback(mostrecentcalllast):File"<stdin>",line1,in<module>AttributeError:'LP_c_int'objecthasnoattribute'value'>>>pi.contentsc_int(999)>>>pi.contents=c_long(34343)>>>pi.contentsc_int(34343)

• 通过pointer获取一个值的指针

• 通过contents获取一个指针的值

5.c的结构体

#定义一个c的structure，包含两个成员变量x和y>>>classPOINT(Structure):..._fields_=[('x',c_int),('y',c_int)]...>>>point=POINT(2,4)>>>point<__main__.POINTobjectat0x7f7be1983b90>>>>point.x,point.y(2,4)>>>porint=POINT(y=2)>>>porint<__main__.POINTobjectat0x7f7be1983cb0>>>>point=POINT(y=2)>>>point.x,point.y(0,2)定义一个类型为POINT的数组>>>POINT_ARRAY=POINT*3>>>pa=POINT_ARRAY(POINT(2,3),POINT(2,4),POINT(2,5))>>>foriinpa:printpa.y...Traceback(mostrecentcalllast):File"<stdin>",line1,in<module>AttributeError:'POINT_Array_3'objecthasnoattribute'y'>>>foriinpa:printi.y...345

6.访问so文件

1.创建一个c文件

#include<stdio.h>inthello_world(){printf("HelloWorld\n");return0;}intmain(){hello_world();return0;}

2.编译成动态链接库

gcchello_world.c-fPIC-shared-ohello_world.so

3.python中调用库中的函数

fromctypesimportcdllc_lib=cdll.LoadLibrary('./hello_world.so')c_lib.hello_world()

二.测试c的性能和python的差别

sum.c

intsum(intnum){longsum=0;inti=0;for(i=1;i<=num;i++){sum=sum+i;};returnsum;}intmain(){printf("%d",sum(10));return0;}

• 测试方案：计算1-100的和

• 测试次数：100万次

1. 直接用c来执行，通linux 的time命令来记录执行的用时

sum.c：

#include<stdio.h>intsum(intnum){longsum=0;inti=0;for(i=1;i<=num;i++){sum=sum+i;};returnsum;}intmain(){inti;for(i=0;i<1000000;i++){sum(100);}return0;}

测试结果的例子：

• real 1.16

• user 1.13

• sys 0.01

2.通过Python调用so文件和python的测试结果

sum_test.py:

defsum_python(num):s=0foriinxrange(1,num+1):s+=ireturnsfromctypesimportcdllc_lib=cdll.LoadLibrary('./sum.so')defsum_c(num):returnc_lib.sum(num)deftest(num):importtimeitt1=timeit.Timer('c_lib.sum(%d)'%num,'from__main__importc_lib')t2=timeit.Timer('sum_python(%d)'%num,'from__main__importsum_python')print'c',t1.timeit(number=1000000)print'python',t2.timeit(number=1000000)if__name__=='__main__':test(100)

测试结果的例子

c1.02756714821python7.90672802925

3.测试erlang的测试结果

刚刚学了erlang，那就一起测试一下erlang的运算性能

sum.erl:

-module(sum).-export([sum/2,sum_test/2]).sum(0,Sum)->Sum;sum(Num,Sum)->sum(Num-1,Sum+Num).sum_test(Num,0)->0;sum_test(Num,Times)->sum(Num,0),sum_test(Num,Times-1).

调用：

timer:tc(sum,sum_test,[100,1000000]).

测试结果的例子：

{2418486,0}

4.测试结果

用上面的测试方法，进行10次测试，去除***值和最小值，再计算平均值，得出：

单位：秒

• 求和的运行，使用的内存比较小，但是占用CPU资源比较多。

• 原生的C是最快的，Python调用c会稍微慢一点，原因是计算100的和的操作是在c里面做的，而执行100万次的逻辑是在python做的

• erlang的性能虽然比c稍慢，但是也是不错的，

• Python的运行效率惨不忍睹。。。