Python C Extensions - 为什么必须可调用的C函数接受参数并返回PyObject*

Python C Extensions - 为什么必须可调用的C函数接受参数并返回PyObject*

Python C Extensions 是一种允许将 C 语言扩展模块集成到 Python 程序中的方法。这些 C 语言扩展模块可以定义新的 C 函数，这些函数可以在 Python 代码中调用。这些 C 函数必须具有以下特点：

1. 可调用的 C 函数：这些函数接受参数，并返回一个 PyObject * 类型的数据。这个返回类型表明该函数处理的结果将作为 Python 对象，而不是 C 语言的指针。
2. 函数指针：这些 C 函数是函数指针，可以在 Python 代码中调用。这意味着可以在 Python 程序中创建一个指向 C 函数的指针，以便在需要时调用该函数。
3. 包含类型信息：为了在 Python 中使用 C 函数，必须将函数的类型信息包含在扩展模块中。这可以通过在函数声明中添加类型注释来完成。

以下是一个简单的 Python C Extensions 示例，定义了一个名为 add 的 C 函数，用于将两个 PyObject * 指针相加并返回结果：

#include <Python.h>

static PyObject* add(PyObject* self, PyObject* args) {
    PyObject* a = NULL, * b = NULL;
    PyObject* result = NULL;

    if (PyArg_ParseTuple(args, "OO", &a, &b)) {
        result = PyNumber_Add(a, b);
        Py_DECREF(a);
        Py_DECREF(b);
    }

    return result;
}

static PyMethodDef AddMethods[] = {
    {"add", add, METH_VARARGS, "Add two numbers."},
    {NULL, NULL, 0, NULL} // Sentinel
};

PyMODINIT_FUNC init_addition(void) {
    Py_InitModule("addition", AddMethods);
}

将以上代码保存为 addition.c，然后将其编译为动态链接库 addition.so。接下来，在 Python 程序中导入 addition 模块，并使用 add 函数：

import addition

result = addition.add(1, 2)
print(result)  # 输出 3

以上示例展示了如何创建一个 Python C Extensions，并展示了一个 C 函数如何接受参数并返回 PyObject * 类型的数据。