将算法C语言翻译为Python
我想把一些C语言的代码转换成Python代码或者字节码。这里提到的C代码是纯粹的算法部分：不依赖平台，没有输入输出，只是算法和内存中的数据结构。
举个例子，比如一个正则表达式库。转换工具会处理这个库的源代码，然后生成一个功能上等价的Python模块，这个模块可以在一个沙盒环境中运行。
你能推荐一些具体的方法、工具和技术吗？
注意：Python的C扩展或者ctypes不适用，因为环境是沙盒的。
另一个注意：看起来有一个C到Java字节码的编译器，他们甚至把libjpeg编译成了Java。Java字节码加虚拟机和CPython字节码加虚拟机之间差别大吗？
9 个回答
最快的方法（从程序员的工作量来看，而不是效率）可能是使用现有的编译器把C语言编译成一些简单的东西（比如LLVM），然后可以选择：
- 在Python中解释执行（这样性能会非常差）
- 把它翻译成Python代码（性能损失也很大）
- 把它翻译成Python字节码（性能损失也不小）
直接把C语言翻译成Python是可行的（而且可能比上面的方法生成的代码更快），但这基本上就是在写一个C语言编译器的后端，这是一项非常庞大的工作。
补充一下：还有一种可能更简单粗暴的方法，就是把C代码的解析树转换成Python的数据结构，然后在Python中解释执行。
使用indent(1)和ctopy(1)可以让你在pypy上测试速度更快，想要额外加分的话可以用pyastra生成汇编代码。
无论你用什么编程语言，你总是需要在运行时空间（CPU）和内存空间（RAM）之间权衡，存储各种构造和函数的输出。
如果你想了解我说的内容，可以看看“语言大比拼”，不过这其中有点太多计算机科学的优越感了……
举个例子，如果你想用浮点数学，但又不想使用浮点数，你可以这样做：
x * 1,000,000 = a
y * 1,000,000 = b
a {function} b = result
result / 1,000,000 = z
别被这些复杂的东西搞晕了，简单点，必要时就用原始的“穴居人数学”。
老实说，把C语言直接翻译成Python是没办法做到的，而且这样做会让性能变得非常糟糕。大家都知道，Python的速度远远赶不上C（即使是现在的编译器和解释器），更糟糕的是，C擅长的事情（比如位操作、整数运算、内存块的各种技巧）在Python中执行得非常慢。而Python擅长的东西在C中又无法直接表达。所以，如果直接翻译，效率会低到让人觉得荒谬。
更好的方法是，保持C语言的特性，然后把它封装成一个Python扩展模块（可以使用SWIG、Pyrex、Cython，或者手动编写一个封装器），或者直接使用ctypes来调用C库。这样，你可以享受到C的优点（和缺点），同时也能利用Python的便利性（和缺点）来处理Python中的代码。
不过，这样做可能无法满足你对“沙箱”的需求，但你要明白，Python本身并不容易进行沙箱化；这需要很多努力和对CPython的修改，如果你在某个地方漏掉了一个小漏洞，你的沙箱就会被破坏。如果你想对Python进行沙箱化，应该先对整个进程进行沙箱化，这样C扩展也能被沙箱化。