如何为初学者制作Windows的Python扩展

Question

我在网上找了很久，想找到一个适合我这个水平的详细指南，教我如何在Windows上扩展Python，但一直没找到。

假设你有一些这样的C代码：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

double valuex(float value, double rate,  double timex)
{
    float value;
    double rate, timex;
    return value / (double) pow ((1 + rate), (timex));
}

你想把它变成一个可以在Windows（如果有区别的话，是64位系统）上使用的Python 3模块。你该怎么做呢？我查过SWIG和Pyrex，但这两个工具似乎都是为Unix用户准备的。而且我不确定Pyrex是否支持Python 3。

我只是想学习编程的基础知识，使用一些实际的例子。

最后，如果有人能推荐一本好的书，教我如何扩展Python，我会非常感激。

谢谢。

Answer 1

一个好的开始是查看这份文档，内容是关于在Windows上构建C和C++扩展的。

Answer 2

Cython（可以理解为经过一些调整和实用性考虑的Pyrex）允许你用同一套代码来制作Python 2和Python 3的模块。这是一个非常不错的选择，特别是当你想为这两个版本制作库的时候。用户指南里有关于如何使用它的说明，但它并没有深入讲解Windows编程、C语言、Python或者编程的一般知识，不过它确实能让一些事情变得简单。

SWIG在遇到问题时可能会比较难处理，而且它不太适合创建一种非常本地化、符合习惯的C语言绑定。为了做到这一点，你可能需要在Python中重新包装这个绑定，这样一来，使用Cython可能会更好一些。SWIG适合那些你没有足够时间去做得很完美的绑定，而且它的好处在于你可以同时将你的API暴露给多种语言。

Answer 3

根据你想做的事情，把你的“扩展”简单地做成一个DLL文件，然后用ctypes来访问，这可能是最简单的方法。

我用你的代码，稍微调整了一下，保存为mydll.c：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
DLL_EXPORT double valuex(float value, double rate,  double timex)
    {
    float value;
    double rate, timex;
    return value / (double) pow ((1 + rate), (timex));
    }

我下载了Tiny C Compiler，然后用这个命令来运行它。

tcc -shared mydll.c

（我认为加上-rdynamic可以避免在你的函数定义中到处添加DLL_EXPORT。）

这样就生成了mydll.dll。然后我运行了Python：

Python 3.1.2 (r312:79149, Mar 21 2010, 00:41:52) ... on win32
>>> from ctypes import *
>>> mydll = cdll.mydll
>>> valuex = mydll.valuex
>>> valuex.argtypes = [c_float, c_double, c_double]
>>> valuex.restype = c_double
>>> valuex(1.2, 2.3, 3.4)
2.0470634033800796e-21