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用go语言给python3开发模块

2020-06-10 02:55:36 admin 489

## 实现方法概述

因为go语言可以生成gcc可用的静态库，我们可以用go语言实现我们需要的功能，然后编译成静态库，再用C语言调用该静态库，包装成python3模块，然后编译成动态库供python3调用。

## 实例

下面用一个用go线程乱序打印五次字符串参数的函数作为示例。

### go程序

文件名：tryme.go

代码：

package main
    
    import (
        "fmt"
        "math/rand"
        "sync"
        "time"
    )
    
    import "C"
    
    func runp(wg *sync.WaitGroup, str string) {
        defer wg.Done()
        t := rand.Intn(5)
        time.Sleep(time.Second * time.Duration(t))
        fmt.Println(str)
    }
    
    //export Tryme
    func Tryme(str string) {
        var wg sync.WaitGroup
        for i := 1; i <= 5; i++ {
            wg.Add(1)
            go runp(&wg, fmt.Sprintf("%v %v", i, str))
        }
        wg.Wait()
    }
    
    func main() {}

编译命令：

`go build -o tryme.a -ldflags="-s -w" -buildmode=c-archive tryme.go`

结果会生成2个文件：

* tryme.a
  * tryme.h

### C包装程序

文件名：topy.c

代码：

#include <Python.h>
        #include "tryme.h"
        #include "string.h"
    
        void trythis(char *s){
            GoString gs = {s,strlen(s)};
            Tryme(gs);
        }
    
        //add wrapped function
        static PyObject* wrap_trythis(PyObject *self, PyObject *args)
        {
            //Convert the python input objects into C objects
            char *s;
            if(!PyArg_ParseTuple(args, "s", &s)){
                return NULL;
            }
            //Call c function
            trythis(s);
            //wrap the result from c function to python object.
            return (PyObject*)Py_BuildValue("");
        }
    
        //define the PyMethodDef methods
        static PyMethodDef wrap_methods[] ={
            {"trythis", (PyCFunction)wrap_trythis, METH_VARARGS,NULL},
            {NULL, NULL}
        };
        struct module_state {
            PyObject *error;
        };
        static struct PyModuleDef moduledef = {
                PyModuleDef_HEAD_INIT,
                "topy",
                NULL,
                sizeof(struct module_state),
                wrap_methods,
                NULL,
                NULL,
                NULL,
                NULL
        };
    
        //initilization function
        PyMODINIT_FUNC PyInit_topy(void)
        {
            PyObject *module = PyModule_Create(&moduledef);
            return module;
        }

编译命令：

1. `gcc -c -I/usr/include/python3.6m -fpic topy.c`
  2. `gcc -o topy.so -shared -lpthread topy.o tryme.a`

结果生成动态库： `topy.so`

### 用python3调用topy库

代码：

import topy
    topy.trythis("hello boy.")

结果输出（顺序随机）：

4 hello boy.
    5 hello boy.
    2 hello boy.
    1 hello boy.
    3 hello boy.

## 结语

在网络编程、多线程编程等方面，go语言有这极大的优越性，非常适合用来扩展python3。

转载文章，原文链接：用go语言给python3开发模块

关键字词go python

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