Python虽有GIL的问题导致多线程无法充分利用多核，但后来的multiprocess可以从多进程的角度来利用多核，乃至affinity可以绑定详细的CPU核，这个问题也算得到办理。虽基本为全栈措辞，但有的时候为了效率，可能还是会去考虑和C措辞混编。
混编是打算机里一个不可回避的话题，涉及的东西很多，技能、架构、团队情形、管理、客户等各个环节可能对其都有影响，混编这个问题我想到时候再开一贴专门谈论。本文只讲python和C混编的办法，大致有如下几种办法（本文背景是linux，其他平台可以类比）：
共享库
利用C措辞编译产生共享库，然后python利用ctype库里的cdll来打开共享库。
举例如下，C措辞代码为
/ func.c /int func(int a){ return aa;}
python代码为
#!/usr/bin/env python#test_so.pyfrom ctypes import cdllimport osp = os.getcwd() + '/libfunc.so'f = cdll.LoadLibrary(p)print f.func(99)
测试如下
$ gcc -fPIC -shared func.c -o libfunc.so$ ./test_so.py9801
subprocess
C措辞设计一个完全的可实行文件，然后python通过subprocess来实行该可实行文件，实质上是fork+execve。
举例如下，C措辞代码为
/ test.c /#include <stdio.h>int func(int a){ return aa;}int main(int argc, char argv){ int x; sscanf(argv[1], "%d", &x); printf("%d\n", func(x)); return 0;}
Python代码为
#!/usr/bin/env python# test_subprocess.pyimport osimport subprocesssubprocess.call([os.getcwd()+'/a.out', '99'])
测试如下
$ gcc test.c -o a.out$ ./test_subprocess.py9801
C措辞中运行python程序
C措辞利用popen/system或者直接以系统调用级fork+exec来运行python程序也是一种混编的手段了。
举例如下，Python代码如下
#!/usr/bin/env python# test.pyimport sysx = int(sys.argv[1])print xx
C措辞代码如下
/ test.c /#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){ FILE f; char s[1024]; int ret; f = popen("./test.py 99", "r"); while((ret=fread(s,1,1024,f))>0) { fwrite(s,1,ret,stdout); } fclose(f); return 0;}
测试如下
$ gcc test.c$ ./a.out9801
python对C措辞扩展的支持
很多编程措辞都为C措辞扩展添加了支持，这有两种缘故原由：(1)措辞设计之初，可以充分的利用C措辞已有的库来做很多扩展；(2)C措辞的运行效率高。
python也不例外，从出身那天起，很多库都是C措辞写的。python的C措辞扩展中涉及到python的数据构造与C措辞的对应，扩展方法实在是用C措辞编写一个共享库，只是这个共享库中的接口是一个规范的，可以被python识别的。
为相识释如何扩展，我这里先假设一个在python下的函数功能，代码如下
def func(a): res=1 for i in range(len(a)): res = sum(a[i]) return res
如上，希望的函数功能是，参数是任意多个数字组成的列表（姑且打消其他数据构造），返回每个列表的元素之和的乘积。
姑且先把python代码写了，如下所示
#!/usr/bin/env python# test.pyimport colindef func(a): res=1 for i in range(len(a)): res = sum(a[i]) return resa = [1,2,3]b = [4,5,6]c = [7,8]d = [9]e = [10,11,12,13,14]f = colin.func2(99)g = colin.func3(a,b,c,d,e)h = func3(a,b,c,d,e)print "f = ",fprint "g = ",gprint "h = ",h
带上之前一贯测试的平方func，这个实现相对大略，希望python写出来的func可以和C措辞扩展出来的结果同等。
先用C措辞写上这些函数的实现，个中func3用上了一个表示任意多个任意长的数组的数据构造y_t,而x_t用来表示单个数组。
/ colin.h /#ifndef Colin_h#define Colin_htypedef struct { int a; int len;} x_t;typedef struct { x_t ax; int len;} y_t;int func2(int a);int func3(y_t p);void free_y_t(y_t p);#endif
/ colin.c /#include "colin.h"#include <stdlib.h>int func2(int a){ return aa;}int func3(y_t p){ int result; int sum; int i, j; result = 1; for(i=0;i<p->len;i++) { sum = 0; for(j=0;j<p->ax[i].len;j++) sum += p->ax[i].a[j]; result = sum; } return result;}void free_y_t(y_t p){ int i; for(i=0;i<p->len;i++) { free(p->ax[i].a); } free(p->ax);}
上面定义了三个函数，func2代表平方，func3代表之前所说的功能，又因y_t这个构造可能都是动态分配出来的，以是给个归还内存的方法。
刚才说过python扩展的话，须要把这个共享库的接口“标准化”一下。于是我们就包装一下，并给个python加载的入口。
/ wrap.c /#include <Python.h>#include <stdlib.h>#include "colin.h"PyObject wrap_func2(PyObject self, PyObject args){ int n, result; / 从参数列表中导出一个整形，用"i" / if (!PyArg_ParseTuple(args, "i", &n)) return NULL; / 用C措辞的库实现来打算 / result = func2(n); / 打算结果必须要导成python识别的类型 / return Py_BuildValue("i", result);}PyObject wrap_func3(PyObject self, PyObject args){ int n, result; int i, j; int size, size2; PyObject p,q; y_t y; y = malloc(sizeof(y_t)); / 先数数有多少个参数，也便是列表的个数 / size = PyTuple_Size(args); / 把数组的个数先分配了 / y->len = size; y->ax = malloc(sizeof(x_t)size); / 遍历python里各个列表(参数) / for(i=0;i<size;i++) { / 先得到第i个参数，是一个列表 / p = PyTuple_GetItem(args, i); / 得到列表的长度 / size2 = PyList_Size(p); / 为数组分配好空间 / y->ax[i].len = size2; y->ax[i].a = malloc(sizeof(int)size2); / 遍历列表，依次把列表里的数转到数组里 / for(j=0;j<size2;j++) { q = PyList_GetItem(p, j); PyArg_Parse(q,"i",&y->ax[i].a[j]); } } / 用C措辞的库实现来打算 / result = func3(y); free_y_t(y); free(y); / 结果转成python识别格式 / return Py_BuildValue("i", result);}/ 这是接口列表，加载时是只加载此列表的地址，以是这个数据构造不能放栈（局部变量）内，会被清掉 /static PyMethodDef colinMethods[] ={ {"func2", wrap_func2, METH_VARARGS, "Just a test"}, {"func3", wrap_func3, METH_VARARGS, "Just a test"}, {NULL, NULL, METH_NOARGS, NULL}};/ python加载的时候的接口 // 把稳，既然库名叫colin,此函数必须交initcolin /void initcolin(){ PyObject m; m = Py_InitModule("colin", colinMethods);}
过程中，我预测PyArg_VaParse该当功能更为强大，可是反复测没有成功，也没细看文档。
测试一下
$ gcc -I /usr/include/python2.7/ -fPIC -shared colin.c wrap.c -o colin.so$ ./test.pyf = 9801g = 729000h = 729000
可以看到，C措辞写的函数和python写的函数结果同等。
末了，小编想说：我是一名python开拓工程师，整理了一套最新的python系统学习教程，想要这些资料的可以关注私信小编“01”即可，希望能对你有所帮助。
