将python程序打包成DLL的三种方式

前言

将Python程序打包成DLL可以方便其他编程语言调用Python模块的功能。通常有三种方式可以实现这一操作。

1. 使用ctypes模块

python自带的ctypes模块可以把C语言的动态链接库包装成Python模块，也可以在Python中加载自己建立的动态链接库。

示例：

# 1. 编写C语言代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int add(int a, int b) {
    
    
    return a + b;
}

int substract(int a, int b) {
    
    
    return a - b;
}

int max(int a, int b) {
    
    
    return a > b ? a : b;
}

// 编译生成动态链接库
// gcc -shared -o mylib.dll mylib.c 
# 2. 使用ctypes加载动态链接库并调用函数

from ctypes import *
mylib = CDLL('./mylib.dll')
print(mylib.add(1, 2))         # output: 3
print(mylib.substract(5, 3))   # output: 2
print(mylib.max(7, 3))         # output: 7

2. 使用pybind11库

Pybind11是一个轻量级的C++11库，它使得Python与C++互操作变得更加方便，基于pybind11可以将C++函数打包为Python模块。

示例：

// 编写C++代码
#include <iostream>
namespace example {
    int add(int i, int j) {
        return i + j;
    }
}

// 编译生成动态链接库
// g++ -shared -std=c++11 -fPIC `python -m pybind11 --includes` example.cpp -o example`python-config --extension-suffix`
# 使用pybind11加载动态链接库并调用函数

import example
print(example.add(1, 2))    # output: 3

3. 使用Cython进行编译

Cython 可以将Python程序转换为C/C++代码，并使用这些代码生成DLL文件。

示例：

# 编写Python代码，保存为fib.pyx

cpdef int fib(int n):
    cdef int i, a = 0, b = 1, temp
    for i in range(n):
        temp = a
        a = b
        b = temp + b
    return a

# setup.py, 用于编译pyx文件

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize


setup(ext_modules = cythonize("fib.pyx"))
# 编译生成动态链接库

python setup.py build_ext --inplace
# 使用ctypes加载动态链接库并调用函数

from ctypes import *
lib = CDLL('./fib.cpython-38-x86_64-linux-gnu.so')  # Python版本 3.8, windows下so要变成dll
print(lib.fib(6))    # output: 8