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 问题的答案很好地解释了为什么人们可能不想这样做。无论如何，我想在 Python builtins 模块中添加一个函数 foo。

这是我到目前为止所做的 (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。在您将 foo.c 编译为 Python 扩展模块之后（您做了，对吗？）您的代码（大致）相当于：

foo.py

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

import builtins
builtins.foo = foo

在 Python 实现中不那么简单的是，当您 import foo 时，它不会返回您的 foo 模块，而是 builtins。但我想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具有相同的名称，所以很可能import foo 您实际上会再次覆盖手动添加的builtins.foo。 ..

除此之外：仅仅将它放在Modules/ 文件夹中并不意味着它实际上是在您启动Python 时导入的。你要么需要自己使用import foo，要么修改你的Python启动来导入它。

好的，除此之外，您应该问自己以下问题：

• 您想编译自己的 Python 吗？如果是，那么您只需编辑Python/ 文件夹中的bltinsmodule.c，然后完全编译Python。
• 你甚至想要编译任何东西，而不是完整的 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 模块后将其返回即可。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 函数冲突。
• 在这种情况下，Python-C-API 和扩展模块是否正确？如果您认为 Python-C-API 可以更轻松地添加到 builtins，那么这是错误的。 Python-C-API 只是允许更快地访问和更多地访问 Python 功能。如果您只想做 Python 的东西（而不是与 C 库的接口），那么您可以用 C-API 做的事情很少，而用普通的 Python 模块做不到。我想说，对于您的用例来说，创建一个扩展模块完全是矫枉过正，所以也许只需要使用普通的 Python 模块。

我的建议是使用上面提到的foo.py，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 _foo.py 之类的名称）在安装附加软件包的目录中（Windows 上为 site-packages）并使用 PYTHONSTARTUP（或其他方法自定义启动）以在 Python 启动时导入该模块。