python怎么創(chuàng)建生成動(dòng)態(tài)鏈接庫dll

小編這次要給大家分享的是python怎么創(chuàng)建生成動(dòng)態(tài)鏈接庫dll，文章內(nèi)容豐富，感興趣的小伙伴可以來了解一下，希望大家閱讀完這篇文章之后能夠有所收獲。

如今，隨著深度學(xué)習(xí)的發(fā)展，python已經(jīng)成為了深度學(xué)習(xí)研究中第一語言。絕大部分的深度學(xué)習(xí)工具包都有python的版本，很多重要算法都有python版本的實(shí)現(xiàn)。為了將這些算法應(yīng)用到具體工程中，這些工具包也提供了不同類型的接口。

動(dòng)態(tài)鏈接庫（.dll，.so）是系統(tǒng)開發(fā)中一種非常重要的跨語言協(xié)作方式。把python語言寫成的算法編譯成動(dòng)態(tài)庫，能夠提供給其他語言調(diào)用，這能夠在很大程度上提高算法的開發(fā)效率。

但是，雖然python可以調(diào)用其他語言生成的動(dòng)態(tài)庫，python作為一種腳本語言，本身是不能直接編譯生成動(dòng)態(tài)庫的。為了生成動(dòng)態(tài)庫，我們借助cython，將python腳本變成c語言文件。具體過程，我們通過一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來解釋。

def str_add(str1,str2): 
    return int(str1) + int(str2)

　　這個(gè)代碼，將兩個(gè)數(shù)字組成的字符串轉(zhuǎn)化成數(shù)字，并求和。我們把這個(gè)代碼保存成run.py備用。根據(jù)cython的語法，我們給出cython版本的函數(shù)：

cdef public str_add(str1,str2):
     return int(str1) + int(str2)

　　和前面python版本的相比，cdef替換了def，并加了public關(guān)鍵字，表示這個(gè)函數(shù)要導(dǎo)出。將這個(gè)代碼保存成pyx文件，比如run.pyx。

接下來，我們執(zhí)行如下命令，把這個(gè)代碼變成c語言版本：

cython run.pyx

這時(shí)，目錄下面生出來run.h和run.c兩個(gè)文件。這個(gè)兩個(gè)文件通過調(diào)用python的C-API實(shí)現(xiàn)了run.py代碼的功能。

接下來，我們編寫動(dòng)態(tài)庫的主文件dllmain.c：

#include <Python.h>
#include <Windows.h>
#include "run.h"
 
extern __declspec(dllexport) int __stdcall _str_add(const char * a, const char * b) {
  return PyLong_AsLong(str_add(PyUnicode_FromString(a),PyUnicode_FromString(b)));<br data-filtered="filtered">
}
 
BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL,DWORD fdwReason,LPVOID lpReserved) {
  switch( fdwReason ) {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
      Py_Initialize();
      PyInit_run(); #dll初始化的時(shí)候調(diào)用，這是python3的寫法，python2改成，initrun()。參見生成的run.h
      break;
    case DLL_PROCESS_DETACH:
      Py_Finalize();
      break;
  }
  return TRUE;
}

　　該文件定義了導(dǎo)出函數(shù)_str_add。在python中，所有數(shù)據(jù)都以pyobject進(jìn)行存儲(chǔ)。這個(gè)函數(shù)通過PyUnicode_FromString，將兩個(gè)字符串變成python對(duì)象類型，并調(diào)用run.h里面的函數(shù)str_add求和，并把結(jié)果通過PyLong_AsLong函數(shù)從python對(duì)象，變成整形數(shù)字。

我們可以通過如下命令，將這個(gè)代碼編譯生成dll：

cl /LD dllmain.c run.c -IC:\python36\include C:\python36\libs\python36.lib

這里python的路徑，根據(jù)不同電腦python的安裝位置，做相應(yīng)調(diào)整。

生成的dll，我們寫個(gè)簡(jiǎn)單調(diào)用，測(cè)試一下：

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
extern __declspec(dllexport) int __stdcall _str_add(const char * a, const char * b);
 
#pragma comment(lib,"dllmain.lib")
 
int main()
{
 printf("%d \n", _str_add("123","456"));
 return 0;
}

　　輸出結(jié)果： 579，正好等于123+456。

通過以上步驟，我們已經(jīng)能夠把python代碼實(shí)現(xiàn)的功能，封裝成動(dòng)態(tài)庫。然而，這個(gè)動(dòng)態(tài)庫無法在沒有安裝python的機(jī)器上面運(yùn)行。事實(shí)上，python代碼，通常需要很多依賴包才能運(yùn)行。而且，每段代碼需要的依賴包是不一樣的。為了查找這些包，我們采用另外一個(gè)工具pyinstaller。具體步驟簡(jiǎn)介如下：

virtualenv envpack # 創(chuàng)建新的環(huán)境，python包依賴比較復(fù)雜，創(chuàng)建新環(huán)境可以減少最終引入的包
cd envpack # 進(jìn)入目錄
#復(fù)制run.py到這個(gè)目錄，run.py運(yùn)行需要的包，和最終dll需要的包是一樣的
Scripts\activate # 激活并切換到virtualenv環(huán)境
pip install pyinstaller # 安裝打包工具pyinstaller
pip install numpy # 安裝numpy等腳本需要的庫,查看你的import
pyinstaller run.py # 打包命令
Scripts\deactivate # 打包成功后，使用命令取消激活環(huán)境
需要打包的文件在envpack\dist， 包括很多.dll和.pyd文件，把這些文件和dll一起發(fā)布即可。

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