如何将一种语言（如Python）绑定到另一种语言（如C++）？
我对Python并不是特别精通，但我经常听到有人提到它和C/C++的连接。这个概念是怎么回事呢？Python（还有Java）是怎么和像OpenGL这样的C语言的API连接起来的呢？这些东西对我来说一直都是个谜。
6 个回答
这里主要讲的是一个叫做 FFI 的概念，也就是“外部函数接口”。在Java中叫JNI，在Python中叫“Python C API”，在Perl中叫XS，等等。了解这个通用术语对你深入研究这个话题很有帮助。
有了FFI，你可以直接写符合这个接口的C程序，或者使用代码生成器，从其他语言的代码中提取信息，生成这样的C代码（通常需要一些帮助，比如使用SWIG代码生成器时，你需要在C的头文件.h中添加一些特定的SWIG信息，以便生成更好的包装代码）。
还有一些特殊的语言，比如 Cython，它是Python的一个“扩展子集”，旨在方便生成FFI代码，同时保持大部分Python的语法和语义。对于主要使用Python的程序员来说，这通常是编写Python扩展模块的最简单方法，这些模块可以编译成快速的机器代码，并可能使用一些现有的C可调用库。
ctypes的方法与传统的FFI方法不同，尽管它自称是“Python的外部函数库”。它依赖于外部代码以DLL（或类似的动态库，比如Linux中的.so）的形式存在，并在运行时生成和执行代码，以访问这些动态加载的C代码（通常都是通过Python的显式编程来完成的——我还不知道有基于反射和ctypes代码生成的ctypes包装器）。对于简单的任务，比如用Python访问现有的DLL，这种方法很方便，因为不需要安装特别的东西，但我觉得它在规模上不如FFI的“链接器基础”方法（因为它需要更多的运行时操作等等）。我不知道除了Python的ctypes之外，还有没有其他语言采用这种方法（我想可能是有的，考虑到现在DLL和.so打包的普遍性，我也很想了解一下）。
用C89写的解释器和反射，谁知道呢？
我感觉你想了解的是机制，而不是API的链接或如何编码的说明。所以，按照我的理解……
主要的解释器通常是用C语言写的，并且是动态链接的。在动态链接的环境中，即使是C89也有一定的反射特性。特别是，dlopen(3)和dlsym(3)这两个调用可以加载一个动态库（通常是ELF格式），并查找一个由字符串命名的符号的地址。得到这个地址后，解释器就可以调用一个函数。即使是静态链接，解释器也能知道那些名字已经编译进来的C函数的地址。
所以，实际上就是让被解释的代码告诉解释器去调用某个特定的本地函数，来自某个特定的本地库。
这个机制可以是模块化的。为解释器编写的扩展库，可以在脚本中调用dlopen(3)和dlsym(3)的基本接口，并连接到一个解释器之前不知道的新库。
对于简单对象的值传递，通常会有几个原型函数来允许各种调用。但对于结构化数据对象（想象一下stat(2)），包装模块需要知道数据的布局。在某个时刻，无论是在打包扩展模块时还是安装时，一个C接口模块会包含适当的头文件，并结合手写代码构建一个接口对象。这就是为什么即使你已经在系统上有sqlite3，你仍然可能需要安装像libsqlite3-dev这样的东西；只有-dev包里有重新编译链接代码所需的.h文件。
我想我们可以总结一下："这都是靠蛮力和无知来完成的"。:-)