扩展和嵌入 Python 解释器

本文档介绍如何用 C 或 C++ 编写模块，从而为 Python 解释器扩展新模块。这些模块不仅可以定义新函数，还可以定义新的对象类型及其方法。本文档还介绍了如何将 Python 解释器嵌入到另一个应用程序中，作为扩展语言使用。最后，本文档演示了如何编译和链接扩展模块，以便在底层操作系统支持的情况下，可以动态地（在运行时）加载到解释器中。

本文档假定读者具备 Python 的基础知识。关于该语言的非正式介绍，请参阅 Python 教程。Python 语言参考 对该语言有更正式的定义。Python 标准库 记录了现有的对象类型、函数和模块（包括内置模块和用 Python 编写的模块），这些都为 Python 语言提供了广泛的应用范围。

关于整个 Python/C API 的详细说明，请参阅独立的 Python/C API 参考手册。

推荐的第三方工具

本指南仅涵盖作为 CPython 该版本一部分提供的用于创建扩展的基本工具。一些 第三方工具 为创建 Python 的 C 和 C++ 扩展提供了更简单和更复杂的方法。

不使用第三方工具创建扩展

本指南的这一部分涵盖了在没有第三方工具帮助的情况下创建 C 和 C++ 扩展。它主要面向这些工具的创建者，而不是作为创建你自己的 C 扩展的推荐方式。

参见

PEP 489 – 多阶段扩展模块初始化

• 1. 使用 C 或 C++ 扩展 Python
  • 1.1. 一个简单的例子
  • 1.2. 插曲：错误和异常
  • 1.3. 回到例子
  • 1.4. 模块的方法表和初始化函数
  • 1.5. 编译和链接
  • 1.6. 从 C 调用 Python 函数
  • 1.7. 在扩展函数中提取参数
  • 1.8. 扩展函数的关键字参数
  • 1.9. 构建任意值
  • 1.10. 引用计数
  • 1.11. 用 C++ 编写扩展
  • 1.12. 为扩展模块提供 C API
• 2. 定义扩展类型：教程
  • 2.1. 基础知识
  • 2.2. 为基础示例添加数据和方法
  • 2.3. 提供对数据属性的更精细控制
  • 2.4. 支持循环垃圾回收
  • 2.5. 子类化其他类型
• 3. 定义扩展类型：杂项主题
  • 3.1. 终结和释放
  • 3.2. 对象表示
  • 3.3. 属性管理
  • 3.4. 对象比较
  • 3.5. 抽象协议支持
  • 3.6. 弱引用支持
  • 3.7. 更多建议
• 4. 构建 C 和 C++ 扩展
  • 4.1. 使用 setuptools 构建 C 和 C++ 扩展
• 5. 在 Windows 上构建 C 和 C++ 扩展
  • 5.1. 一种“食谱式”方法
  • 5.2. Unix 和 Windows 之间的差异
  • 5.3. 在实践中使用 DLL

在大型应用程序中嵌入 CPython 运行时

有时，我们不希望创建一个在 Python 解释器中作为主程序运行的扩展，而是希望将 CPython 运行时嵌入到一个更大的应用程序中。本节将介绍成功实现这一目标的一些细节。

• 1. 在其他应用程序中嵌入 Python
  • 1.1. 非常高层次的嵌入
  • 1.2. 超越非常高层次的嵌入：概述
  • 1.3. 纯嵌入
  • 1.4. 扩展嵌入式 Python
  • 1.5. 在 C++ 中嵌入 Python
  • 1.6. 在类 Unix 系统下编译和链接