python - 使用 Python3 C API 添加到内置函数

Question

我希望使用 Python3 C API 添加内置函数。我这样做只是为了帮助我熟悉 Python C API。 this的答案问题很好地解释了为什么人们可能不想这样做。无论如何，我想向 Python builtins 模块添加一个函数 foo。

这是我目前所做的(foo.c):

#include <Python.h>
#include <stdio.h>

static PyObject*
foo(PyObject *self, PyObject *args){
    printf("foo called");
    return Py_None;
}

char builtin_name[] = "builtins";
char foo_name[] = "foo";
char foo_doc[] = "foo function";

static PyMethodDef foo_method = {foo_name, foo, METH_NOARGS, foo_doc};

PyMODINIT_FUNC
PyInit_foo(void){
    PyObject *builtin_module = PyImport_ImportModule(builtin_name);
    PyModule_AddFunctions(builtin_module, &foo_method);
    return builtin_module;
}

我将它放在 Python 源目录的 Modules/ 目录中。

Answer 1

仅仅因为您将它放在 Modules/ 文件夹中并使用 Python-C-API 并不意味着它会自动编译和执行。在将 foo.c 编译为 Python 扩展模块后(您这样做了，对吗？)您的代码(大致)等同于:

foo.py

def foo():
    """foo function"""
    print("foo called")

import builtins
builtins.foo = foo

在 Python 实现中不是那么简单的事实是，当您 import foo 时，它不会返回您的 foo 模块，而是返回 builtins。但我会说这根本不是一个好主意，特别是因为您要添加的内置函数与您创建的模块同名，所以很可能通过 import foo 您实际上手动覆盖了再次添加 builtins.foo...

除此之外:仅仅将它放在 Modules/ 文件夹中并不意味着它会在您启动 Python 时实际导入。您需要自己使用 import foo 或修改您的 Python 启动以导入它。

好的，除此之外，您应该问自己以下问题:

• 你想编译你自己的 Python 吗？如果是，那么你可以简单地编辑Python/文件夹中的bltinsmodule.c，然后完全编译Python。
• 你是否想编译任何东西，但不想编译完整的 Python？如果是，那么只需创建你自己的扩展模块(基本上就像你已经做的那样)但不要将它放在 Python 的 Modules/ 文件夹中，而是真正创建一个包(完成 setup. py 等等)，并且不要在 module-init 中返回 builtins 模块。只需创建一个空模块并在将 foo 添加到 builtins 模块后返回它。并使用不同的模块名称，可能是 _foo，这样它就不会与新添加的 builtins.foo 函数发生冲突。
• 在这种情况下，Python-C-API 和扩展模块是正确的方法吗？如果您认为 Python-C-API 会让添加到 builtins 变得更容易，那您就错了。 Python-C-API 只允许更快地访问和更多地访问 Python 功能。如果您只想做 Python 的事情(而不是与 C 库的接口(interface))，那么使用 C-API 可以做的事情只有很少一部分是您不能用普通的 Python 模块做的。我会说，对于您的用例，创建扩展模块完全是矫枉过正，所以也许只使用普通的 Python 模块。

我的建议是使用上面提到的 foo.py 并让 Python 在启动时导入它。为此，您将 foo.py 文件(我真的建议您将名称更改为类似 _foo.py 的文件)放在安装附加包的目录中(site-packages 在 windows 上)并使用 PYTHONSTARTUP (或另一种自定义启动的方法)在 Python 启动时导入该模块。