확장/내장 FAQ¶
C로 나만의 함수를 만들 수 있습니까?¶
그렇습니다. 함수, 변수, 예외 및 심지어 새로운 형을 포함하는 내장 모듈을 C로 만들 수 있습니다. 파이썬 인터프리터 확장 및 내장 문서에 설명되어 있습니다.
대부분의 중급이나 고급 파이썬 서적에서도 이 주제를 다룰 것입니다.
C++로 나만의 함수를 만들 수 있습니까?¶
그렇습니다, C++에 있는 C 호환성 기능을 사용합니다. 파이썬 인클루드(include) 파일 주위에 extern "C" { ... }를 배치하고 파이썬 인터프리터가 호출할 각 함수 앞에 extern "C"를 배치하십시오. 생성자를 가진 전역이나 정적(static) C++ 객체는 대개 좋은 생각이 아닙니다.
C를 쓰는 것은 어렵습니다; 대안이 있습니까?¶
수행하려는 작업에 따라, 여러분 만의 C 확장을 작성하는 여러 가지 대안이 있습니다.
Cython and its relative Pyrex are compilers that accept a slightly modified form of Python and generate the corresponding C code. Cython and Pyrex make it possible to write an extension without having to learn Python’s C API.
If you need to interface to some C or C++ library for which no Python extension currently exists, you can try wrapping the library’s data types and functions with a tool such as SWIG. SIP, CXX Boost, or Weave are also alternatives for wrapping C++ libraries.
C에서 임의의 파이썬 문장을 어떻게 실행할 수 있습니까?¶
이를 수행하는 최상위 수준 함수는 PyRun_SimpleString()이며, 이는 모듈 __main__의 컨텍스트에서 실행될 단일 문자열 인자를 취하고 성공하면 0을 반환하고 (SyntaxError를 포함하는) 예외가 발생하면 -1을 반환합니다. 더 많은 제어를 원하면, PyRun_String()을 사용하십시오; Python/pythonrun.c에 있는 PyRun_SimpleString() 소스를 참조하십시오.
C에서 임의의 파이썬 표현식을 어떻게 평가할 수 있습니까?¶
이전 질문에서 나온 PyRun_String() 함수를 start 기호 Py_eval_input을 사용하여 호출하십시오; 표현식을 구문 분석하고, 평가하고 값을 반환합니다.
파이썬 객체에서 C값을 어떻게 추출합니까?¶
That depends on the object’s type. If it’s a tuple, PyTuple_Size()
returns its length and PyTuple_GetItem() returns the item at a specified
index. Lists have similar functions, PyList_Size() and
PyList_GetItem().
For bytes, PyBytes_Size() returns its length and
PyBytes_AsStringAndSize() provides a pointer to its value and its
length. Note that Python bytes objects may contain null bytes so C’s
strlen() should not be used.
객체의 형을 검사하려면, 먼저 NULL이 아닌지 확인한 다음 PyBytes_Check(), PyTuple_Check(), PyList_Check() 등을 사용하십시오.
소위 ‘추상’ 인터페이스가 제공하는 파이썬 객체에 대한 고수준 API도 있습니다 – 자세한 내용은 Include/abstract.h를 읽으십시오. PySequence_Length(), PySequence_GetItem() 등과 같은 호출로 모든 종류의 파이썬 시퀀스와 인터페이스 할 수 있을 뿐만 아니라 숫자(PyNumber_Index() 등)와 PyMapping API의 매핑과 같은 다른 많은 유용한 프로토콜을 지원합니다.
Py_BuildValue()를 사용하여 임의 길이의 튜플을 만드는 방법은 무엇입니까?¶
그럴 수 없습니다. 대신 PyTuple_Pack()을 사용하십시오.
C에서 객체의 메서드를 어떻게 호출합니까?¶
PyObject_CallMethod() 함수는 객체의 임의의 메서드를 호출하는 데 사용할 수 있습니다. 매개 변수는 객체, 호출할 메서드의 이름, Py_BuildValue()에 사용되는 것과 같은 포맷 문자열 및 인자 값입니다:
PyObject *
PyObject_CallMethod(PyObject *object, const char *method_name,
const char *arg_format, ...);
메서드가 있는 모든 객체에서 작동합니다 – 내장이나 사용자 정의 모두 작동합니다. 반환 값을 Py_DECREF()할 책임은 여러분에게 있습니다.
예를 들어, 인자 10, 0으로 파일 객체의 “seek” 메서드를 호출하려면 (파일 객체 포인터가 “f”라고 가정합니다):
res = PyObject_CallMethod(f, "seek", "(ii)", 10, 0);
if (res == NULL) {
... an exception occurred ...
}
else {
Py_DECREF(res);
}
PyObject_CallObject()는 항상 인자 목록에 대한 튜플을 원하므로, 인자 없이 함수를 호출하려면, format으로 “()”를 전달하고, 하나의 인자로 함수를 호출하려면, 인자를 괄호로 묶습니다, 예를 들어 “(i)”.
PyErr_Print()의 출력(또는 stdout/stderr로 인쇄되는 모든 것)을 어떻게 잡습니까?¶
파이썬 코드에서, write() 메서드를 지원하는 객체를 정의하십시오. 이 객체를 sys.stdout과 sys.stderr에 대입하십시오. print_error를 호출하거나 표준 트레이스백 메커니즘이 작동하도록 두십시오. 그러면 출력은 여러분의 write() 메서드가 보내는 곳으로 갑니다.
이렇게 하는 가장 쉬운 방법은 io.StringIO 클래스를 사용하는 것입니다:
>>> import io, sys
>>> sys.stdout = io.StringIO()
>>> print('foo')
>>> print('hello world!')
>>> sys.stderr.write(sys.stdout.getvalue())
foo
hello world!
같은 작업을 수행하는 사용자 정의 객체는 다음과 같습니다:
>>> import io, sys
>>> class StdoutCatcher(io.TextIOBase):
... def __init__(self):
... self.data = []
... def write(self, stuff):
... self.data.append(stuff)
...
>>> import sys
>>> sys.stdout = StdoutCatcher()
>>> print('foo')
>>> print('hello world!')
>>> sys.stderr.write(''.join(sys.stdout.data))
foo
hello world!
C에서 파이썬으로 작성된 모듈에 어떻게 액세스합니까?¶
다음과 같이 모듈 객체에 대한 포인터를 얻을 수 있습니다:
module = PyImport_ImportModule("<modulename>");
모듈을 아직 임포트 하지 않았으면 (즉, sys.modules에 아직 없으면), 이것은 모듈을 초기화합니다; 그렇지 않으면 단순히 sys.modules["<modulename>"]의 값을 반환합니다. 이것은 모듈을 어떤 이름 공간에도 넣지 않음에 유의하십시오 – 단지 초기화되도록 하고 sys.modules에 저장되도록 합니다.
그런 다음, 다음과 같이 모듈의 어트리뷰트(즉 모듈에 정의된 모든 이름)에 액세스할 수 있습니다:
attr = PyObject_GetAttrString(module, "<attrname>");
모듈에 있는 변수에 대입하기 위해 PyObject_SetAttrString()을 호출하는 것도 작동합니다.
파이썬에서 C++ 객체에 어떻게 인터페이스 합니까?¶
요구 사항에 따라 여러 가지 접근 방식이 있습니다. 이 작업을 수동으로 수행하려면, “확장 및 내장” 문서를 읽는 것으로 시작하십시오. 파이썬 런타임 시스템의 경우 C와 C++ 사이에는 큰 차이가 없다는 것을 상기하십시오 – 따라서 C 구조체 (포인터) 형을 중심으로 새로운 파이썬 형을 작성하는 전략이 C++ 객체에도 적용됩니다.
C++ 라이브러리의 경우, C를 쓰는 것은 어렵습니다; 대안이 있습니까?를 참조하십시오.
Setup 파일을 사용하여 모듈을 추가했는데 make가 실패합니다; 왜 그렇습니까?¶
Setup은 개행으로 끝나야 하며, 개행이 없으면 빌드 프로세스가 실패합니다. (이 문제를 해결하려면 지저분한 셸 스크립트 해킹이 필요하며, 이 버그는 너무 사소해서 그런 노력을 들일만 한 가치가 없는 것 같습니다.)
확장을 어떻게 디버깅합니까?¶
동적으로 로드된 확장에 GDB를 사용할 때, 확장이 로드될 때까지 확장에 중단점을 설정할 수 없습니다.
.gdbinit 파일에서 (또는 대화식으로) 다음 명령을 추가하십시오:
br _PyImport_LoadDynamicModule
그런 다음, GDB를 실행할 때:
$ gdb /local/bin/python
gdb) run myscript.py
gdb) continue # repeat until your extension is loaded
gdb) finish # so that your extension is loaded
gdb) br myfunction.c:50
gdb) continue
리눅스 시스템에서 파이썬 모듈을 컴파일하고 싶지만, 일부 파일이 없습니다. 왜 그렇습니까?¶
Most packaged versions of Python omit some files required for compiling Python extensions.
For Red Hat, install the python3-devel RPM to get the necessary files.
For Debian, run apt-get install python3-dev.
“잘못된 입력”과 “불완전한 입력”을 어떻게 구별할 수 있습니까?¶
때로 파이썬 대화식 인터프리터의 동작을 흉내 내고 싶을 때가 있습니다. 이것은 입력이 불완전할 때 (예를 들어, “if” 문의 시작을 입력했거나 괄호나 삼중 문자열 따옴표를 닫지 않았을 때) 계속 프롬프트를 표시하지만, 입력이 유효하지 않으면 즉시 문법 에러 메시지를 표시합니다.
파이썬에서는 codeop 모듈을 사용할 수 있습니다. 이 모듈은 구문 분석기의 동작을 충분히 근사합니다. 예를 들어, IDLE은 이것을 사용합니다.
C에서 이렇게 하는 가장 쉬운 방법은 PyRun_InteractiveLoop()를 호출하고 (아마 별도의 스레드에서), 파이썬 인터프리터가 입력을 처리하도록 하는 것입니다. PyOS_ReadlineFunctionPointer() 가 여러분의 사용자 정의 입력 함수를 가리 키도록 설정할 수도 있습니다. 자세한 힌트는 Modules/readline.c와 Parser/myreadline.c를 참조하십시오.
정의되지 않은 g++ 기호 __builtin_new나 __pure_virtual을 어떻게 찾을 수 있습니까?¶
g++ 확장 모듈을 동적으로 로드하려면, 파이썬을 다시 컴파일하고, g++를 사용하여 다시 링크하고 (파이썬 Modules Makefile에서 LINKCC를 변경하십시오), g++를 사용하여 여러분의 확장 모듈을 링크해야 합니다 (예를 들어, g++ -shared -o mymodule.so mymodule.o).
일부 메서드는 C로 구현되고 그 밖의 것은 파이썬으로 구현된 (예를 들어 상속을 통해) 객체 클래스를 만들 수 있습니까?¶
그렇습니다, int, list, dict 등과 같은 내장 클래스를 상속할 수 있습니다.
The Boost Python Library (BPL, https://www.boost.org/libs/python/doc/index.html) provides a way of doing this from C++ (i.e. you can inherit from an extension class written in C++ using the BPL).