如何使用正确的本机调用约定编译 C 扩展？答案

【问题标题】：How is a C extension compiled with the correct native calling convention?如何使用正确的本机调用约定编译 C 扩展？
【发布时间】：2020-07-27 12:37:16
【问题描述】：

假设我们正在用 C 语言编写一个 CPython 扩展模块。

定义扩展时，我们需要提供PyMODINIT_FUNC PyInit_<module_name>(void)。此声明中没有指定本地调用约定。

无论是在 Linux 上还是在 Windows 上，扩展开发人员如何确保 PyInit_ 函数使用正确的调用约定编译，以便解释器在运行时成功调用它？ Python 头文件中是否有一些魔法可以为我们解决这个问题？还是别的什么？

同样的问题也适用于扩展模块中包含的原生函数，并且暴露给 Python 包装为函数对象。我们如何确保以与 Python 解释器调用约定兼容的方式编译它们？

【问题讨论】：

标签： c cpython calling-convention

【解决方案1】：

默认调用约定由编译器自动制定。 PyMODINIT_FUNC 是 void（在 Python 2 中）或 PyObject *（在 Python 3 中），仅此而已。

Python 动态模块加载器使用平台的默认约定（并不是说它对此有任何管辖权；它属于平台）。

【讨论】：

【解决方案2】：

您实际上是在写PyMODINIT_FUNC PyInit_<module_name>(void)。现在PyMODINIT_FUNC 是一个宏，可以扩展为由pyport.h 中的各种#ifdefs 控制的不同事物。在 Github 修订版中的当前 HEAD 修订版中，Python 3.9 开发版有这 6 个定义：

#define PyMODINIT_FUNC Py_EXPORTED_SYMBOL PyObject*
#define PyMODINIT_FUNC PyObject*
#define PyMODINIT_FUNC extern "C" Py_EXPORTED_SYMBOL PyObject*
#define PyMODINIT_FUNC Py_EXPORTED_SYMBOL PyObject*
#define PyMODINIT_FUNC extern "C" Py_EXPORTED_SYMBOL PyObject*
#define PyMODINIT_FUNC Py_EXPORTED_SYMBOL PyObject*

即它扩展为 PyObject * 作为返回类型，但如果使用 C++ 编译器编译以确保针对此符号的 C 链接，则扩展为 extern "C"，并且在某些平台上包括 Py_EXPORTED_SYMBOL。

Py_EXPORTED_SYMBOL 在exports.h 中定义为

#define Py_EXPORTED_SYMBOL __declspec(dllexport)
#define Py_EXPORTED_SYMBOL __attribute__ ((visibility ("default")))
#define Py_EXPORTED_SYMBOL

这些都没有指定调用约定，而是让函数默认为 cdecl 约定，因为它们应该...... - 还请注意，调用约定大多仅在 Windows 中存在。

【讨论】：