4. 构建 C 和 C 扩展

CPython 的 C 扩展是共享库(例如 Linux 上的.so文件，Windows 上的.pyd)，该库导出初始化函数。

要导入，共享库必须在 PYTHONPATH上可用，并且必须以模块名称命名，并带有适当的 extensions。使用 distutils 时，会自动生成正确的文件名。

初始化函数具有签名：

• PyObject * PyInit_modulename(无效)

它返回完全初始化的模块或PyModuleDef实例。有关详情，请参见初始化 C 模块。

对于仅使用 ASCII 名称的模块，该函数必须命名为PyInit_<modulename>，其中<modulename>替换为模块名称。使用Multi-phase initialization时，允许使用非 ASCII 模块名称。在这种情况下，初始化函数名称为PyInitU_<modulename>，其中<modulename>使用 Python 的* punycode *编码进行编码，并用下划线代替连字符。在 Python 中：

def initfunc_name(name):
    try:
        suffix = b'_' + name.encode('ascii')
    except UnicodeEncodeError:
        suffix = b'U_' + name.encode('punycode').replace(b'-', b'_')
    return b'PyInit' + suffix

pass定义多个初始化函数，可以从单个共享库中导出多个模块。但是，导入它们需要使用符号链接或自定义导入器，因为默认情况下，仅找到与文件名相对应的函数。有关详细信息，请参见 PEP 489中的*“一个库中有多个模块” *部分。

4.1. 使用 distutils 构建 C 和 C 扩展

扩展模块可以使用 distutils 构建，该工具包含在 Python 中。由于 distutils 也支持创建二进制软件包，因此用户不一定需要编译器和 distutils 来安装扩展。

distutils 软件包包含驱动程序脚本setup.py。这是一个普通的 Python 文件，在最简单的情况下，它可能如下所示：

from distutils.core import setup, Extension

module1 = Extension('demo',
                    sources = ['demo.c'])

setup (name = 'PackageName',
       version = '1.0',
       description = 'This is a demo package',
       ext_modules = [module1])

使用此setup.py和文件demo.c运行

python setup.py build

将编译demo.c，并在build目录中生成一个名为demo的扩展模块。根据系统的不同，模块文件finally将位于子目录build/lib.system中，并且名称可能类似于demo.so或demo.pyd。

在setup.py中，所有执行都pass调用setup函数执行。这需要可变数量的关键字参数，上面的示例仅使用其中一个子集。具体而言，该示例指定了用于构建程序包的元信息，并指定了程序包的内容。通常，一个软件包将包含其他模块，例如 Python 源模块，文档，子软件包等。请参阅分发 Python 模块(旧版)中的 distutils 文档，以了解有关 distutils Function的更多信息；本节仅说明构建扩展模块。

通常，预先计算setup()的参数以更好地构造驱动程序脚本。在上面的示例中，setup()的ext_modules参数是扩展模块的列表，每个扩展模块都是Extension的实例。在示例中，实例定义了一个名为demo的 extensions，该 extensions 是pass编译单个源文件demo.c来构建的。

在许多情况下，构建扩展更为复杂，因为可能需要其他预处理器定义和库。在下面的示例中对此进行了演示。

from distutils.core import setup, Extension

module1 = Extension('demo',
                    define_macros = [('MAJOR_VERSION', '1'),
                                     ('MINOR_VERSION', '0')],
                    include_dirs = ['/usr/local/include'],
                    libraries = ['tcl83'],
                    library_dirs = ['/usr/local/lib'],
                    sources = ['demo.c'])

setup (name = 'PackageName',
       version = '1.0',
       description = 'This is a demo package',
       author = 'Martin v. Loewis',
       author_email = '[email protected]',
       url = 'https://docs.python.org/extending/building',
       long_description = '''
This is really just a demo package.
''',
       ext_modules = [module1])

在此示例中，使用其他元信息调用setup()，这在必须构建分发程序包时建议使用。对于扩展本身，它指定了预处理程序定义，包括目录，库目录和库。根据编译器的不同，distutils 会将这些信息以不同的方式传递给编译器。例如，在 Unix 上，这可能会导致编译命令

gcc -DNDEBUG -g -O3 -Wall -Wstrict-prototypes -fPIC -DMAJOR_VERSION=1 -DMINOR_VERSION=0 -I/usr/local/include -I/usr/local/include/python2.2 -c demo.c -o build/temp.linux-i686-2.2/demo.o

gcc -shared build/temp.linux-i686-2.2/demo.o -L/usr/local/lib -ltcl83 -o build/lib.linux-i686-2.2/demo.so

这些行仅用于演示目的； distutils 用户应该相信 distutils 可以正确调用。

4.2. 分发扩展模块

成功构建扩展后，有三种使用方式。

finally用户通常希望pass运行以下命令来安装模块

python setup.py install

模块维护者应产生源程序包；为此，他们运行

python setup.py sdist

在某些情况下，其他文件需要包含在源分发中。这是passMANIFEST.in文件完成的；有关详情，请参见指定要分发的文件。

如果已成功构建源分发，则维护者还可以创建二进制分发。根据平台的不同，可以使用以下命令之一。

python setup.py bdist_wininst
python setup.py bdist_rpm
python setup.py bdist_dumb