Não há dúvida de que Numpy, executa uma enorme quantidade de tarefas ? Na verdade, bibliotecas como Numpy não são escritas inteiramente em Python, algumas partes da biblioteca são escritas em C, o que proporciona melhor desempenho. Depois de escrever o código C, nós os envolvemos no código Python, que atua como uma interface para esses códigos C. Podemos então chamar funções C usando a sintaxe Python, onde o processamento real é feito em C nos bastidores e o resultado é retornado como um objeto Python. Neste artigo, veremos como criar um wrapper Python para nosso programa C em sistemas Linux usando o software SWIG .
O que é SWIG >
Em poucas palavras, SWIG — é um compilador que aceita declarações C/C++ e as envolve para acessar essas declarações de outras linguagens ‚Äã‚Äãcomo Python, Tcl, Ruby, etc.
Geralmente isso não requer nenhuma alteração no código existente e cria uma interface em um minuto.
Razões para criar um wrapper
Em muitos casos, precisamos de wrappers, os seguintes são —
- Construindo uma interface interpretada para programas C existentes.
- Construir módulos C de alto desempenho para linguagens de script ‚Äã‚Äã
- Testar grandes programas C é muito difícil, então escrevemos wrappers em algumas linguagens de script ‚Äã‚Äãcomo Python, onde é muito fácil escrever testes. etc
Instalando o SWIG
Para baixar o SWIG diretamente do repositório apt, digite os seguintes comandos —
sudo apt-get update sudo apt-get install swig
Escrevendo um wrapper usando SWIG
Vamos ver este pedaço de código em C com duas funções e uma variável global —
/ * file: gfg.c * /
# inclui "stdio.h > # inclui "math.h >
// nosso arquivo de cabeçalho # include "gfg.h" # define ll long long
double minhavar = 3.4;
// calcula fatorial
ll int fato (ll int n)
{
if (n "= 1)
return 1;
else
return (n * fato (n-1));
}
// encontre o mod
int my_mod ( int n, int m )
{
return (n% m);
}
Aqui está nosso arquivo de cabeçalho — ;
longo longo int fato ( long long int n);
int my_mod ( int n, int m);
Primeiro temos que criar o arquivo de interface SWIG . Este arquivo contém protótipos de funções ANSI C e declarações de variáveis. Aqui —
- A diretiva % module especifica o nome do módulo que usaremos em Python.
- % {. . % } fornece um local para inserir código adicional, como arquivos de cabeçalho C ou declarações C adicionais, no código wrapper gerado.
- A diretiva % include nos permite incluir arquivos adicionais, como arquivos de cabeçalho.
/ * arquivo: gfg.i * /
/ * nome do módulo usado * / % module gfg % {
/ * Tudo neste arquivo é copiado para o
arquivo encapsulador. Inclua o arquivo de cabeçalho C necessário
compilar a interface * /
# include "gfg.h"
/ * declaração de variável * /
double myvar;
%}
/ * lista explicitamente funções e variáveis para interação * /
double myvar;
longo longo int fato ( longo longo int n1);
int my_mod ( int m, int n);
/ * ou se quisermos vincular todas as funções, podemos apenas
inclua um arquivo de cabeçalho como este -
% include & quot; gfg.h & quot;
* /
Agora vamos criar o código wrapper usando um comando como
$ swig -python gfg.i
Este comando gera um código wrapper chamado "gfg_wrap.c" . Esses arquivos contêm uma versão inchada de nossa fonte C com código de tratamento de erros diferente, etc. Gerou outro arquivo "gfg.py", que é o módulo que estamos importando para nosso script python.
Depois disso, temos que gerar código independente de posição para ser usado na biblioteca compartilhada compilando "gfg_wrap.c" e "gfg .c" com o seguinte comando:
$ gcc -c -fpic gfg_wrap.c gfg.c -I / use / include / python2.7
Substituir python2 .7 com sua versão do Python. Isso criará dois arquivos de objeto
"Gfg_wrap.o‚" e "gfg.o‚" . No comando acima —
- gerar código independente de posição (PIC) adequado para uso na biblioteca compartilhada, se houver suporte para a máquina de destino. Este código acessa todos os endereços permanentes por meio da Global Offset Table (GOT)
Observação: se você receber uma mensagem de erro como as seguintes causas possíveis —
- Você pode não ter o ' Python.h ' ou
- Você está digitando o local errado para o ' Python.h ' para o compilador
Para obter ' Python.h ' você precisa instalar o Python-dev, usando o seguinte comando —
$ sudo apt-get install python-dev
Para encontrar o caminho correto para Python.h, execute o seguinte comando —
$ python -config --cflags
Isto produzirá algo assim —
Agora substitua o caminho no comando de compilação por este para python2.7 ou altere a versão para python3.5 para Python 3.5 .
Agora, finalmente, temos que vincular os arquivos de objetos gerados para criar um objeto compartilhado, que é semelhante aos arquivos DLL no Windows. Use o seguinte comando, isso irá gerar um arquivo de objeto compartilhado "_gfg.so" —
$ gcc -shared gfg.o gfg_wrap.o -o _gfg.so
Agora estamos prontos para testar o shell Python importando-o. Certifique-se de estar no diretório com este arquivo shell.
> > > importar gfg > > > res = fato (5) > > > res 120 > > > res = meu_mod (5,2) > > > res 1 > > > gfg.cvar.myvar 3.4
Aqui as variáveis C estão disponíveis como.
Compilando e vinculando usando distutils
< / p>
Em vez de digitar comandos e descobrir quais opções de compilação são necessárias para compilar arquivos, podemos automatizar isso com distutils. Crie conforme mostrado abaixo —
|
Agora escreva os seguintes comandos para compilar e instalar o módulo — $ python setup.py build_ext --inplace Isso deve se parecer com do algo assim no terminal —  Alternativas possíveis Obviamente, SWIG — não é a única maneira de criar wrappers, as alternativas a seguir podem ser consideradas com base em seus requisitos —
No próximo artigo veremos como encapsular código C++ (OPP) Links Este artigo é cortesia de Atul Kumar . Se você é Python.Engineering e gostaria de contribuir, você também pode escrever um artigo usando contribute.python.engineering ou postando um artigo contribua @ python.engineering. Veja meu artigo que aparece na página inicial do Python.Engineering e ajude outros geeks. Por favor, poste comentários se encontrar algo errado ou se quiser compartilhar mais informações sobre o tópico discutido acima. ShopLatest questions Wiki |
