C-Programme in Python einbinden

[gerold]

Hi!

Es ist immer wieder erstaunlich, wie einfach manche Dinge mit Python sein können.

Im iX-Magazin 12/2006 (Seite 84) habe ich folgende Codesnippets gefunden. Diese Codeteile demonstrieren, wie man ein kleines C-Programm in Python einbinden kann, um z.B. die Geschwindigkeit des Python-Programmes, gezielt an rechenintensiven Stellen, zu erhöhen.

fib.c:

Code: Alles auswählen

// Das C-Programm
int fib(int n) {
  if(n > 2) 
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
  else 
    return 1;
}

fibfast.py:

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#!/usr/bin/env python
import ctypes
f = ctypes.cdll.LoadLibrary("fib.so")
print f.fib(35)

startfib.sh:

Code: Alles auswählen

#!/bin/bash
cc -c fib.c
cc -shared fib.o -o fib.so
LD_LIBRARY_PATH=${LD_LIBRARY_PATH}:. python fibfast.py

Ich habe dieses Beispiel mit Cygwin ausprobiert. Ctypes habe ich mir dafür hier besorgt und mit ``python setup.py install`` unter Cygwin installiert.

lg
Gerold

[CM]

Super! Vielen Dank für die Info!
Christian

[Y0Gi]

Danke auch. Dass es so einfach und ohne SWIG o.ä. geht, wusste ich nicht.

ctypes wird übrigens ab Python 2.5 mitgeliefert.

[birkenfeld]

Nun, so einfach geht es halt nur, wenn im C-Code keine Python-Objekte manipuliert werden sollen. Dann kommt man um die Python-API nicht herum (was aber nicht heißt, dass es dann wesentlich komplizierter wird).

[BlackJack]

Wenn auf der C-Seite Python-Objekte manipuliert werden sollen, dann würde ich zuallererst schauen ob Pyrex ausreicht.

[Leonidas]

Der Tipp würde mit MinGW warscheinlich sehr ähnlich gehen, nur würde der Compiler dann vermutlich eine DLL generieren, die natürlich genauso wie die SO-Library durch ctypes angesprochen werden könnte.

[sape]

@gerold: Danke für das Beispiel. Werde ich bei Zeit mal ausprobieren.

lg

[jens]

Wäre mal wieder was für das Wiki! *vote*

[sape]

Wäre mal wieder was für das Wiki! *vote*

*zustimm!*

[gerold]

Hi!

Weil es so schön ins Thema passt.

Mit Elmer http://wiki.python.org/moin/elmer lässt sich Python-Code in C, C++ und Tcl einbinden.

Allerdings habe ich das nicht getestet. Falls jemand Elmer testen würde und hier das Ergebnis des Tests posten könnte... das wäre eine super Sache.

lg
Gerold

[Leonidas]

Wäre mal wieder was für das Wiki! *vote*

*zustimm!*

Abstimmungen bringen da nichts: Da ist Handanlegen gefragt, it's a wiki (bzw. Bezahlung von Dokumentationsschreibern).

[gerold]

Hi!

Nachdem ich wie in http://www.python-forum.de/topic-7855.html beschrieben, MinGW installiert hatte, musste ich natürlich auch ausprobieren ob dieses Beispiel so auch mit MinGW funktioniert.

fib.c:

Code: Alles auswählen

// Das C-Programm
int fib(int n) {
  if(n > 2) 
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
  else 
    return 1;
}

fibfast.py:

Code: Alles auswählen

#!/usr/bin/env python
import ctypes
f = ctypes.cdll.LoadLibrary("fib.dll")
print f.fib(35)

startfib.cmd:

Code: Alles auswählen

gcc -c fib.c
gcc -shared fib.o -o fib.dll
REM LD_LIBRARY_PATH=${LD_LIBRARY_PATH}:. python 
python fibfast.py
pause

Natürlich funktioniert es!

Viel Vergnügen beim "Selberausprobieren".

lg
Gerold

Edit: fib.so --> fib.dll

[Leonidas]

Vermutlich wäre es schlauer, an dieser Stelle fib.so durch fib.dll zu ersetzen, denn die fib.so ist durchaus eine funktionsfähige Win32-DLL.

[gerold]

die fib.so ist durchaus eine funktionsfähige Win32-DLL.

Hi Leonidas!

Ich hab's geändert.

lg
Gerold

[HWK]

Und so geht's unter Windows mit Open Watcom:

Code: Alles auswählen

#include <windows.h>

int FAR PASCAL __export fib(int n)
{
  if(n > 2)
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
  else
    return 1;
}

Code: Alles auswählen

#!/usr/local/bin/python
# File: fibfast.py
import ctypes
f = ctypes.WinDLL('fib')
print f.fib(35)

MfG
HWK

[BlackJack]

``PASCAL``!? Das ``FAR`` könnte ich ja noch verstehen wenn der OpenWatcom sonst 16-Bit-Code generiert, aber der Unterschied zwischen Aufrufen in Pascal und C ist doch die Reihenfolge in der die Argumente auf dem Stack abgelegt werden und wer für's Aufräumen des Stacks zuständig ist. Und da dachte ich das DLLs der C-Konvention folgen!?

[HWK]

Das FAR kann man wirklich bei der 32-Bit-Code-Voreinstellung weglassen. Wenn ich aber statt PASCAL gar nichts oder CDECL angebe, wird die Funktion fib unter dem Namen fib_ oder _fib exportiert, was natürlich unschön ist. Wenn ich PASCAL angebe, muss ich entsprechend in ctypes auch WinDLL verwenden.
MfG
HWK

[BlackJack]

Wo kommt der Unterstrich denn her? Und warum? Kann das am ``__extern`` liegen? Was macht das denn? Normalerweise wird bei C doch jede Funktion die nicht ``static`` deklariert wurde auch automatisch unter ihrem Namen wie er im Quelltext steht in der object-Datei verfügbar gemacht. So kenne ich das jedenfalls von allen C-Compilern mit denen ich bis jetzt zu tun hatte.

[HWK]

Weiss ich auch nicht genau. Auf jeden Fall sind __export (nicht __extern) oder __declspec(dllexport) notwendig, damit etwas aus der DLL exportiert wird. Dies ist auch bei Visual-C der Fall. Möglicherweise sind es C-Konventionen unter Windows, dass eine exportierte Funktion mit einem Unterstrich beginnt oder endet, denn bei PASCAL passiert dies ja nicht. Deshalb sollte es am __export nicht liegen.
MfG
HWK

[sape]

Weiss ich auch nicht genau. Auf jeden Fall sind __export (nicht __extern) oder __declspec(dllexport) notwendig, damit etwas aus der DLL exportiert wird. Dies ist auch bei Visual-C der Fall. [...]

Full ack! Nicht nur bei VC sondern auch mit gcc unter Windows. Wie das unter Linux aussieht weiß ich auch nicht.