हाल ही में मैंने एक बहुत उपयोगी उपकरण के बारे में हैबेरा पर एक लेख पढ़ा, और जब से मैं योगदान शुरू करने के लिए लंबे समय से किसी तरह की परियोजना की तलाश कर रहा था, मैंने यह देखने का फैसला किया कि गीथब पर क्या है और मैं कैसे मदद कर सकता हूं। एक समस्या सी-लाइब्रेरी के लिए एक रैपर (बाद में आवरण का उपयोग करें) बनाने के बारे में थी। उस पल मैंने सोचा, "ओह, कुछ दिलचस्प है, मुझे यकीन है कि यह एक घंटे से अधिक नहीं लेगा।" मुझसे कितनी गलती हुई।

इस लेख में, मैंने एक समान समस्या को हल करने का एक तरीका नहीं दिखाने का फैसला किया, लेकिन कई अलग-अलग विकल्प। मैं आपको सी में संकलन के साथ पायथन में मॉड्यूल बनाने के लिए विकल्प दिखाऊंगा, पायथन में एक छोटे से स्व-लिखित पुस्तकालय सी का उपयोग कर रहा हूं, और अंतिम विकल्प - दर्द और पीएक्सडी फ़ाइलों के बिना पायथन में एक बड़े सी लाइब्रेरी का उपयोग करना।

Cython

इस बारे में पहले से ही किताबें लिखी जा चुकी हैं, कई लेख हैं, जिनमें हैबे भी शामिल हैं, इसलिए मैंने इंस्टॉलेशन या कुछ बुनियादी चीजों पर बहुत अधिक ध्यान नहीं दिया। यहाँ और पढ़ें

साइथन का उपयोग करके, हम कई समस्याओं को हल कर सकते हैं। अजगर में सी कोड के कुछ उदाहरणों के लिए, यह आम तौर पर पूरी तरह से फिट बैठता है और पुस्तकालय आयात के साथ समस्या को आंशिक रूप से हल करता है।

आइए आधिकारिक दस्तावेज से एक सरल उदाहरण देखें।

from __future__ import print_function def fib(n): """Print the Fibonacci series up to n.""" a, b = 0, 1 while b < n: print(b, end=' ') a, b = b, a + b print() 

इस फाइल को fib.pyx रूप में fib.pyx ।
.pyx Cython फ़ाइलों का एक विशेष प्रारूप है, जो C कोड के लिए .c के समान है और इसमें कुछ कार्यक्षमता है। सी । डी। डी । में भी है । सी । में है । इसमें कार्यों, संरचनाओं आदि का विवरण है।

किसी भी तरह से फ़ाइब फ़ंक्शन के साथ बातचीत करने के लिए, हमें कोड को "संकलित" करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, इस सामग्री के साथ setup.py बनाएँ।

 from distutils.core import setup from Cython.Build import cythonize setup( ext_modules=cythonize("fib.pyx"), ) 

python3 setup.py build_ext --inplace चलाने के बाद python3 setup.py build_ext --inplace आप इसे नियमित रूप से अजगर में आयात कर सकते हैं और काम की गति का आनंद उठा सकते हैं साधारण संकलित भाषाएँ।

 import fib fib.fib(2000) 

लेकिन यहाँ हमने पायथन कोड लिखा और इसे C में बदल दिया, लेकिन C कोड लिखने और इसे पायथन में चलाने के बारे में क्या?

समस्या नहीं है। हम एक नया फोल्डर बनाते हैं, अंदर हम lib फोल्डर बनाते हैं जिसमें हम lib/include और lib/src , वास्तव में, C के साथ काम करने वाला हर व्यक्ति पहले से जानता है कि वहाँ क्या होगा। मुख्य फ़ोल्डर में, एक और python_wrap फ़ोल्डर बनाएं।

चलिए lib/include और struct.h बनाते हैं, जिसमें हम एक फ़ंक्शन का वर्णन करेंगे और देखें कि struct.h माध्यम से C में संरचनाओं के साथ कैसे काम किया जाए।

 typedef struct struct_test{ int a; int b; } struct_test; int minus(struct_test a); 

चलिए एक और फाइल बनाते हैं, जिसे हम शामिल कहेंगे। include.h , इसका एक और कार्य होगा और स्ट्रक्चर से संरचना आयात करना struct.h

 #include "struct.h" int sum(struct_test param_in_struct); 

अब हम इन कार्यों का वर्णन फ़ाइल lib/src/test_main.c

 #include "include.h" int sum(struct_test param_in_struct){ return param_in_struct.a+param_in_struct.b; } int minus(struct_test param_in_struct){ return param_in_struct.a-param_in_struct.b; } 

हां, मैं चर नामों के लिए मूल होने का दिखावा नहीं करता, लेकिन हमने सी-पार्ट लगभग समाप्त कर दिया है। और क्या? Makefile, या CMake जोड़ें। lib फ़ोल्डर में, CMakeLists.txt बनाएँ।

 set (TARGET "mal") include_directories( include src ) set (SOURCES ./src/test_main.c ) set (CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS}") add_library(${TARGET} SHARED ${SOURCES}) target_link_libraries(${TARGET} ${LINKLIBS}) add_library(${TARGET}static STATIC ${SOURCES}) target_link_libraries(${TARGET}static ${LINKLIBS}) 

मुख्य निर्देशिका से, हमें यह इंगित करने की आवश्यकता है कि हमारे पास lib फ़ोल्डर में संकलन करने के लिए एक परियोजना है। एक और CMakeLists.txt फ़ाइल बनाएँ, लेकिन पहले से ही रूट पर।

 cmake_minimum_required(VERSION 2.8.2 FATAL_ERROR) cmake_policy(VERSION 2.8) project( TEST ) set (CMAKE_C_FLAGS "-Werror -Wall -Wextra -Wno-unused-parameter -D_GNU_SOURCE -std=c11 -O3 -g ${CMAKE_C_FLAGS}") add_custom_target( ReplicatePythonSourceTree ALL ${CMAKE_COMMAND} -P ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake/ReplicatePythonSourceTree.cmake ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR} WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} ) include( GNUInstallDirs ) add_subdirectory(lib) 

यहां मैं एक छोटी फ़ाइल का उपयोग करता हूं जो कि निर्माण निर्देशिका में पायथन आवरण संरचना को स्थानांतरित करता है ताकि आप पायथन फ़ाइलों को संकलित कर सकें। यह आवश्यक नहीं हो सकता है यदि आप निर्देशिका को include करने के लिए रिश्तेदार मार्ग से गुजरते include और वह स्थान जहां पुस्तकालय होगा। उदाहरण के लिए, यदि लाइब्रेरी पहले से ही संकलित है और सिस्टम में स्थापित है, तो हम सिस्टम निर्देशिका में पथ सेट करेंगे, लेकिन बाद में और भी।

 # Note: when executed in the build dir, then CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR is the # build dir. file( COPY setup.py DESTINATION "${CMAKE_ARGV3}" FILES_MATCHING PATTERN "*.py" ) file( COPY lib/src lib/include DESTINATION "${CMAKE_ARGV3}") file(GLOB MY_WRAP "python_wrap/*" ) file( COPY ${MY_WRAP} DESTINATION "${CMAKE_ARGV3}") 

हमारे प्रोजेक्ट को असेंबल करने से पहले, आइए पायथन भाग पर एक नज़र डालें। python_wrap फ़ोल्डर में python_wrap दो फाइलें main.pxd और main.pyx । main.pxd हमें यह वर्णन करना होगा कि हमारे पास *.h फ़ाइलों में क्या है।

 cdef extern from "include/include.h": ctypedef struct struct_test: int a int b int sum(struct_test param_in_struct); int minus(struct_test param_in_struct); 

cdef extern from "include/include.h" का उपयोग करना, हम इंगित करते हैं कि हम किस फ़ाइल का वर्णन करेंगे। इसके बाद ctypedef struct struct_test: आता है ctypedef struct struct_test: संरचना का विवरण ताकि इसे पायथन कोड से उपयोग किया जा सके। अंत में, वास्तव में, दो कार्यों का वर्णन। मैं यह नोट करना चाहता हूं कि हमें सभी का वर्णन करने की आवश्यकता है, जिसमें शामिल हैं। यदि यह किसी अन्य हेडर फ़ाइल से एक संरचना और फ़ंक्शन आयात करता है, तो हम मानते हैं कि यह सब एक फ़ाइल में है।

main.pyx हम पायथन से लेकर सी तक संक्रमण के कार्यों को लिखते हैं। यह आवश्यक नहीं है, लेकिन क्यों सी के लिए संरचनाओं के साथ पायथन कोड लोड करें। एक संरचना बनाने के लिए, सभी मापदंडों के साथ एक शब्दकोश को परिभाषित करने के लिए पर्याप्त है।

 from main cimport sum, minus def sum_py(int x, int y): return sum({"a":x,"b":y}) def minus_py(int x, int y): return minus({"a":x,"b":y}) 

अब हमें इसे एक साथ लाने की जरूरत है। जैसा कि हमने पहले किया था, प्रोजेक्ट रूट में setup.py फ़ाइल जोड़ें।

 from distutils.core import setup from distutils.extension import Extension from Cython.Distutils import build_ext ext_modules = [Extension('main', ['main.pyx'], libraries=['mal'], library_dirs=['lib/'])] setup(name = 'work extension module', cmdclass = {'build_ext': build_ext}, ext_modules = ext_modules) 

सी कोड को संकलित करने और हमारे पुस्तकालय को संकलित करने के लिए, हम एक सरल बैश स्क्रिप्ट बनाएंगे।

 #!/bin/sh rm -rf build; mkdir build && cd build cmake .. && make $@ python3 setup.py build_ext -i 

हम लॉन्च करते हैं और जांचते हैं

 $ sh build.sh $ python3 > import build.main as main > dir(main) [.... 'minus_py', 'sum_py'] > main.minus_py(10,2) 8 > main.sum_py(10,2) 12 

Ctypesgen

पिछला उदाहरण बहुत सरल और सीधा था, लेकिन क्या होगा यदि आपको एक बहुत बड़ी लाइब्रेरी को लपेटने की आवश्यकता है, सभी को बहुत लंबे समय तक अपने हाथों से .pxd फाइलें लिखें और मुश्किल है, इसलिए एक उचित सवाल है, इस प्रक्रिया को स्वचालित करने के लिए क्या उपयोग किया जा सकता है?

हम git clone https://github.com/davidjamesca/ctypesgen.git रिपॉजिटरी git clone https://github.com/davidjamesca/ctypesgen.git । पहले से निर्मित लाइब्रेरी build/lib/ और स्क्रिप्ट चलाएं।

 python3 ~/ctypesgen/run.py -lmal ../include/*.h -o main_wrap.py 

उसके बाद, हम काम की जांच करते हैं।

 $ python3 > import main_wrap as main > dir(main) [... 'struct_test', 'minus', 'sum'] > main.sum(main.struct_struct_test(1,2)) 3 > main.minus(main.struct_struct_test(1,2)) -1 

खैर, पहले से ही स्थापित पुस्तकालयों के सवाल पर लौटते हुए, हम कहते हैं कि हम एक नीयन लाइब्रेरी (जो पहले से ही किसी भी सुविधाजनक तरीके से सिस्टम पर स्थापित है) पर एक आवरण बनाना चाहते हैं, जैसा कि रीडमे स्टेपजेन में दिखाया गया है।

 $ ctypesgen.py -lneon /usr/local/include/neon/ne_*.h -o neon.py $ python > import neon > dir(neon) [...,'sys', 'time_t', 'union_ne_session_status_info_u', 'wstring_at'] 

अंत में, जीथब का लिंक, इसके बिना कैसे हो सकता है।