# 擴充和嵌入 Python 直譯器

這份說明文件描述如何在 C 或 C++ 中編寫模組，並使用新模組來擴充 Python 直譯器功能。那些模組不僅可以定義新的函式，也可以定義新的物件型別及其方法 (method)。文件內容也會描述如何將 Python 直譯器嵌入另一個應用程式中，做為一種擴充語言 (extension language) 使用。最後，它會展示如何編譯及連結擴充模組，使那些模組可以動態地（在執行環境）被載入到直譯器中，前提是底層作業系統有支援這個功能。

這份說明文件假設你具備 Python 的基礎知識。關於此語言的非正式介紹，請參閱 Python 教學。Python 語言參考手冊給予此語言更為正式的定義。Python 標準函式庫 (Standard Library) 記錄了賦予此語言廣泛應用範圍的物件型別、函式與（內建的和以 Python 編寫的）模組。

關於完整的 Python/C API 詳細介紹，請參閱另外一份 Python/C API 參考手冊。

## 推薦的第三方工具

這份指南僅涵蓋了此 CPython 版本所提供的、用以建立擴充的基本工具。第三方工具，例如 Cython、cffi、SWIG 和 Numba，提供了更為簡單及更為複雜的多種方法，來為 Python 建立 C 和 C ++ 擴充。

也參考

Python 封裝使用者指南：二進制擴充

  Python 封裝使用者指南 (Python Packaging User Guide) 不僅涵蓋了數個可以用來簡化二進制擴充建立過程的工具，也會討論為何建立一個擴充模組可能會是你的優先考量。

## 不使用第三方工具建立擴充

本指南中的這一節將說明，在沒有第三方工具的協助下，如何建立 C 和 C ++ 擴充。它主要是寫給使用那些工具的創作者們，而不是讓你建立自己的 C 擴充的推薦方法。

- 1. 以 C 或 C++ 擴充 Python
  - 1.1. 一個簡單範例
  - 1.2. Intermezzo: Errors and Exceptions
  - 1.3. 回到範例
  - 1.4. The Module's Method Table and Initialization Function
  - 1.5. Compilation and Linkage
  - 1.6. Calling Python Functions from C
  - 1.7. Extracting Parameters in Extension Functions
  - 1.8. Keyword Parameters for Extension Functions
  - 1.9. Building Arbitrary Values
  - 1.10. Reference Counts
  - 1.11. Writing Extensions in C++
  - 1.12. Providing a C API for an Extension Module
- 2. Defining Extension Types: Tutorial
  - 2.1. The Basics
  - 2.2. Adding data and methods to the Basic example
  - 2.3. Providing finer control over data attributes
  - 2.4. Supporting cyclic garbage collection
  - 2.5. Subclassing other types
- 3. Defining Extension Types: Assorted Topics
  - 3.1. Finalization and De-allocation
  - 3.2. Object Presentation
  - 3.3. Attribute Management
  - 3.4. Object Comparison
  - 3.5. Abstract Protocol Support
  - 3.6. Weak Reference Support
  - 3.7. More Suggestions
- 4. 建立 C 與 C++ 擴充套件
  - 4.1. Building C and C++ Extensions with setuptools
- 5. 建置 Windows 上的 C 和 C++ 擴充
  - 5.1. A Cookbook Approach
  - 5.2. Differences Between Unix and Windows
  - 5.3. Using DLLs in Practice

## 在更大的應用程式中嵌入 CPython 運行環境 (runtime)

有時候，相較於建立一個擴充，使其在 Python 直譯器中可作為主應用程式運行，還不如將 CPython 運行環境嵌入至一個更大的應用程式中更可取。本節將涵蓋一些要成功完成此任務所涉及的細節。

- 1. 在其它 App 內嵌入 Python
  - 1.1. Very High Level Embedding
  - 1.2. Beyond Very High Level Embedding: An overview
  - 1.3. Pure Embedding
  - 1.4. Extending Embedded Python
  - 1.5. Embedding Python in C++
  - 1.6. Compiling and Linking under Unix-like systems