<div slide>

====== Загрузка С библиотек ======

Python может загружать библиотеки на С и вызывать функции из них. Для этого можно воспользоваться модулем стандартной библиотеки ''ctypes'' или  модулем ''cffi''<sup>pip</sup>.

Модуль ''ctypes'' требует явного описания сигнатуры (списка аргументов и возвращаемого значения) вызываемой функции на Python, ''cffi'', же включает синтаксический анализатор C, благодаря которому может разбирать заголовочные файлы ''.h'' и получать оттуда информацию о структурах.

===== Загрузка библиотеки в ctypes =====

<sxh python>
import ctypes

# В *nix разделяемые библиотеки - файлы .so
lib = ctypes.CDLL('./mylib.so')

# В Windows - файлы .dll
lib = ctypes.CDLL('./mylib.dll')
</sxh>

</div><div slide>

===== Вызов функции в ctypes =====

<sxh python>

foo = lib.foo
foo.restype = ctypes.c_double
foo.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_double]

# Теперь функцию foo можно вызывать, как обычную функцию Python.

ret = foo(5, 3.2)
print(ret)
</sxh>

</div><div slide>

==== Некоторые популярные типы ctypes ==== 

^ Тип ctypes ^ Тип C ^ Тип Python ^
| ''c_byte'' | ''char'' | ''int'' |
| ''c_ubyte'' | ''unsigned char'' | ''int'' |
| ''c_int'' | ''int'' | ''int'' |
| ''c_double'' | ''double'' | ''float'' |
| ''c_char_p'' | ''char *'' | ''str'' или ''None'' |
| ''c_int * 10'' | ''int [10]'' | ''list(int, ...)'' |

Так как строки в Python являются константами, для создания изменяемого массива типа ''c_char_p'' используется метод ''create_string_buffer''. Подробнее в [[https://docs.python.org/3.6/library/ctypes.html|документации]].

</div><div slide>

===== Загрузка библиотеки и вызов функции в cffi =====

<sxh python>
import cffi

# Создаем объект пространства имен cffi
ffi = cffi.FFI()

# Загружаем заголовочный файл
with open("mylib_header.h") as f:
    ffi.cdef(f.read())

# Загружаем библиотеку
lib = ffi.dlopen("mylib.so")

# Вызываем функцию
result = lib.foo(5, 3.2)

# Создаем объект - структуру данных объявленную в заголовочном файле
my_data_struct = self.ffi.new("DataStruct *")

my_data_struct.a = 15 # Работаем с полями структуры на Python

ffi.buffer(my_data_struct) # Получаем bytes представление структуры

</sxh>

</div><div slide>

===== Что еще нужно знать о вызове С функций =====

  * Написание критичных с точки зрения производительности участков кода на C — один из стандартных способов разогнать Python.
  * Ошибка в С библиотеке не может быть обработана на уровне Python и приведет к аварийному завершению интерпретатора.
  * Анализатор С ''pycparser'' который использует ''cffi'' поддерживает не все возможности языка С, а также не умеет обрабатывать директивы препроцессора (''#include'', ''#ifdef'' и т.п.).
  * Для CPython можно писать модули С — [[http://book.pythontips.com/en/latest/python_c_extension.html|CPython Extensions]].

</div>