python宏与函数,python有宏定义吗

如何用Python封装C语言的字符串处理函数

在C语言中，字符串处理是每天都要面对的问题。我们都知道C语言中其实并没有一种原生的字符串类型，‘字符串’在C语言里只是一种特殊的以''结尾的字符数组。因此，如何将C语言与更高层次的Python语言在‘字符串’处理这个问题上对接是一个有难度的问题。所幸有swig这种强大的工具。

如何封装一个函数，它修改参数字符串的内容

假如有这样一个C语言的函数，

!-- lang: cpp --

void FillZero(char* pc,size_t * piLen)

{

size_t i=0;

while(i++*piLen/2 )

*pc++ = '0';

*pc = 0;

*piLen = i+1;

}

这个函数的功能是把字符串变成n个0。不过我们更关注函数的形式。这样的函数，表面上看char* pc是函数的参数，可是实际上它才是函数的返回值和执行的结果。piLen这个参数既是pc的最大长度，也是新的字符串的长度。我们直接用python封装，看看运行结果。

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

import cchar

s='123456'

cchar.FillZero(s,6)

Traceback (most recent call last):

File "stdin", line 1, in module

TypeError: in method 'FillZero', argument 2 of type 'size_t *'

结果差强人意，不是我们想要得到的结果。函数的第二个参数为size_t* 我们很难用python来表示，而且python中也不存在既是输入，也是输出的参数。

swig有一个标准库，其中有一个cstring.i文件就是用来解决C语言字符串类型的问题。

我们在.i文件中加入这样几行

!-- lang: cpp --

%include "cstring.i"

%cstring_output_withsize(char* pc,size_t* pi)

void FillZero(char* pc, size_t* pi);

然后运行看结果

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

import cchar

cchar.FillZero(10)

'00000\x00'

s=cchar.FillZero(10)

print s

00000

我们看函数的变化。首先在python里， FillZero变成了只有一个参数的函数。然后函数的返回值变成了一个字符串。其实cstring_output_size其实是一个宏，通过这个宏的定义改变了函数的形式，直接在Python中得到我们想要的结果。

其实类似cstring_output_size的宏还有好几个，我列举一下:

cstring_output_allocate(char *s,free($1));

第一个参数是指向字符串地址的指针，第二个参数为释放空间的方法。

大家考虑这一下这样的函数：

void foo(char* s)

{

s = (char*)malloc(10);

memcpy(s,"123456789",9);

}

s这个参数表面上看是输入，实际上是函数真正的输出。 函数中真正改变的东西是chars指向的字符串的值。而且char这个类型,

python或者其他脚本语言里应该都没有对应的类型。那么我们用cstring_output_allocate将这个函数转换成另外一个形式的python或者其他脚本语言的函数。转换后的函数其实是这样的，以python为例str

foo()。

!-- lang: cpp --

%module a

%include "cstring.i"

%{

void foo(char* s);

%}

%cstring_output_allocate(char *s, free(*$1));

void foo(char *s);

在python中的调用：

!-- lang: python --

import a

a.foo()

'123456789'

cstring_output_maxsize(char *path, int maxpath);

第一个参数也是可以改变的字符串首地址，第二个参数为字符串的最大长度。在Python中调用的时候，只有maxpath这个参数，返回字符串。

cstring_output_allocate(char *s, free($1));

第一个参数为指向字符串首地址的指针，第二个参数为释放指针的方法。这个宏主要是封装一种直接在函数内部malloc空间的函数。在Python中调用时没有参数，直接返回字符串。

cstring_output_allocate_size(char *s, int slen, free(*$1));

这个相当于前面两个函数的组合。在函数内部malloc空间，然后将字符串长度通过slen返回。其实在调用的时候非常简单，没有参数，直接返回字符串。

如何处理c++的std::string

std::string是C++标准类库STL中常见的类。在平时工作中大家肯定是没少用。在python中如何封装std::string? swig提供了标准库

例如函数:

!-- lang: cpp --

string Repeat(const string s)

{

return s+s;

}

只要在swig中加入这样几行：

!-- lang: cpp --

%include "std_string.i"

using namespace std;

string Repeat(const string s);

运行结果：

Python 2.6.6 (r266:84292, Dec 27 2010, 00:02:40)

[GCC 4.4.5] on linux2

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

import cchar

cchar.Repeat('123')

'123123'

使用起来很方便，但需要注意的是，假如函数的参数的内容是可以被修改，就不能用这种方式封装。

例如:

!-- lang: cpp --

void repeat(string s)

{

s+=s;

}

这样的函数直接使用 'std_string.i' 就是无效的。遇到这种函数，只能用C语言封装成 void repeat(chars, int maxsize), 再用swig调用 'cstring_output_withsize' 这个宏再封装一次了。

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