用C/C++對腳本語言的功能擴(kuò)展是非常常見的事情，Python也不例外。除了SWIG，市面上還有若干用于Python擴(kuò)展的工具包，比較知名的還有Boost.Python、SIP等，此外，Cython由于可以直接集成C/C++代碼，并方便的生成Python模塊，故也可以完成擴(kuò)展Python的任務(wù)。
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答主在這里選用SWIG的一個(gè)重要原因是，它不僅可以用于Python，也可以用于其他語言。如今SWIG已經(jīng)支持C/C++的好基友Java，主流腳本語言Python、Perl、Ruby、PHP、JavaScript、tcl、Lua，還有Go、C#，以及R。SWIG是基于配置的，也就是說，原則上一套配置改變不同的編譯方法就能適用各種語言（當(dāng)然，這是理想情況了……）
SWIG的安裝方便，有Windows的預(yù)編譯包，解壓即用，綠色健康。主流Linux通常集成swig的包，也可以下載源代碼自己編譯，SWIG非常小巧，通常安裝不會出什么問題。
用SWIG擴(kuò)展Python，你需要有一個(gè)待擴(kuò)展的C/C++庫。這個(gè)庫有可能是你自己寫的，也有可能是某個(gè)項(xiàng)目提供的。這里舉一個(gè)不浮夸的例子：希望在Python中用到SSE4指令集的CRC32指令。
首先打開指令集的文檔
可以看到有6個(gè)函數(shù)。分析6個(gè)函數(shù)的原型，其參數(shù)和返回值都是簡單的整數(shù)。于是書寫SWIG的配置文件（為了簡化起見，未包含2個(gè)64位函數(shù)）：
/* File: mymodule.i */
%module mymodule
%{
#include "nmmintrin.h"
%}
int _mm_popcnt_u32(unsigned int v);
unsigned int _mm_crc32_u8 (unsigned int crc, unsigned char v);
unsigned int _mm_crc32_u16(unsigned int crc, unsigned short v);
unsigned int _mm_crc32_u32(unsigned int crc, unsigned int v);
接下來使用SWIG將這個(gè)配置文件編譯為所謂Python Module Wrapper
swig -python mymodule.i
得到一個(gè) mymodule_wrap.c和一個(gè)mymodule.py。把它編譯為Python擴(kuò)展：
Windows：
cl /LD mymodule_wrap.c /o _mymodule.pyd -IC:\Python27\include C:\Python27\libs\python27.lib
Linux：
gcc -fPIC -shared mymodule_wrap.c -o _mymodule.so -I/usr/include/python2.7/ -lpython2.7
注意輸出文件名前面要加一個(gè)下劃線。
現(xiàn)在可以立即在Python下使用這個(gè)module了：
import mymodule
mymodule._mm_popcnt_u32(10)
2
回顧這個(gè)配置文件分為3個(gè)部分：
定義module名稱mymodule，通常，module名稱要和文件名保持一致。
%{ %} 包裹的部分是C語言的代碼，這段代碼會原封不動(dòng)的復(fù)制到mymodule_wrap.c
欲導(dǎo)出的函數(shù)簽名列表。直接從頭文件里復(fù)制過來即可。
還記得本文第2節(jié)的那個(gè)great_function嗎？有了SWIG，事情就會變得如此簡單：
/* great_module.i */
%module great_module
%{
int great_function(int a) {
return a + 1;
}
%}
int great_function(int a);
換句話說，SWIG自動(dòng)完成了諸如Python類型轉(zhuǎn)換、module初始化、導(dǎo)出代碼表生成的諸多工作。
對于C++，SWIG也可以應(yīng)對。例如以下代碼有C++類的定義：
//great_class.h
#ifndef GREAT_CLASS
#define GREAT_CLASS
class Great {
private:
int s;
public:
void setWall (int _s) {s = _s;};
int getWall () {return s;};
};
#endif // GREAT_CLASS
對應(yīng)的SWIG配置文件
/* great_class.i */
%module great_class
%{
#include "great_class.h"
%}
%include "great_class.h"
這里不再重新敲一遍class的定義了，直接使用SWIG的%include指令
SWIG編譯時(shí)要加-c++這個(gè)選項(xiàng)，生成的擴(kuò)展名為cxx
swig -c++ -python great_class.i
Windows下編譯：
cl /LD great_class_wrap.cxx /o _great_class.pyd -IC:\Python27\include C:\Python27\libs\python27.lib
Linux，使用C++的編譯器
g++ -fPIC -shared great_class_wrap.cxx -o _great_class.so -I/usr/include/python2.7/ -lpython2.7
在Python交互模式下測試：
import great_class
c = great_class.Great()
c.setWall(5)
c.getWall()
5
也就是說C++的class會直接映射到Python class
SWIG非常強(qiáng)大，對于Python接口而言，簡單類型，甚至指針，都無需人工干涉即可自動(dòng)轉(zhuǎn)換，而復(fù)雜類型，尤其是自定義類型，SWIG提供了typemap供轉(zhuǎn)換。而一旦使用了typemap，配置文件將不再在各個(gè)語言當(dāng)中通用。
參考資料：
SWIG的官方文檔，質(zhì)量比較高。SWIG Users Manual
有個(gè)對應(yīng)的中文版官網(wǎng)，很多年沒有更新了。
寫在最后：
由于CPython自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，使得Python的C/C++擴(kuò)展非常容易。如果打算快速完成任務(wù)，Cython（C/C++調(diào)用Python）和SWIG（Python調(diào)用C/C++）是很不錯(cuò)的選擇。但是，一旦涉及到比較復(fù)雜的轉(zhuǎn)換任務(wù)，無論是繼續(xù)使用Cython還是SWIG，仍然需要學(xué)習(xí)Python源代碼。
本文使用的開發(fā)環(huán)境：
Python 2.7.10
Cython 0.22
SWIG 3.0.6
Windows 10 x64 RTM
CentOS 7.1 AMD 64
Mac OSX 10.10.4
Python 的函數(shù)傳遞參數(shù)：
Python 傳參數(shù)可以理解為 C 的 const 指針（your_type* const your_variable），它所指向的對象可以被修改產(chǎn)生副作用，但變量本身不能修改指向其他對象。這個(gè)和 C++ 的 reference 差不多。
所以如果一定要產(chǎn)生 C 的修改指針指向其他對象的效果，用 list、dict 或其他自定義的 mutable 對象包裝是一個(gè)辦法，但我認(rèn)為這樣是一種不良實(shí)踐。在 C 語言中用參數(shù)輸出結(jié)果有非常多的理由：
C 語言沒有 tuple，不能返回多值，除非聲明一個(gè) struct 類型。這種情況下劃分 in 參數(shù)和 out 參數(shù)成為一種慣例
C 語言沒有異常機(jī)制，返回值一般要保留給 errno
但這些情況在 Python 中都是不存在的
pyqt的線程之間的通信是通過信號to槽來實(shí)現(xiàn)的，首先你在線程類里面聲明一個(gè)全局槽比如：
class?imThread(QtCore.QThread):
imslot?=?QtCore.pyqtSignal()
這里是要重點(diǎn)注意，上面的是沒有任何參數(shù)的一個(gè)信號，如果你需要參數(shù)的話，你可以在里面添加參數(shù)類型，例如：
imslot1?=?QtCore.pyqtSignal(str)????#這是一個(gè)帶字符串參數(shù)的信號
imslot2?=?QtCore.pyqtSignal(int)????#這是一個(gè)帶整型參數(shù)的信號
imslot3?=?QtCore.pyqtSignal(bool)???#這是一個(gè)帶布爾參數(shù)的信號
當(dāng)然了，如果你需要多個(gè)參數(shù)的話，同樣地往里面加就是了，qt也沒有要求參數(shù)必須是同類型的，所以可以這樣：
imslot1?=?QtCore.pyqtSignal(str,?int)????#這是一個(gè)帶整型和字符串的參數(shù)信號
imslot2?=?QtCore.pyqtSignal(int,?str,?str)????#這是一個(gè)帶整型和兩個(gè)字符串的參數(shù)信號
imslot3?=?QtCore.pyqtSignal(bool,?str)?#這是一個(gè)帶布爾和字符串的參數(shù)信號
在線程的run方法里面來定義執(zhí)行信號：
self.imslot.emit()
這里也是需要重點(diǎn)注意的是，上面這個(gè)接口是沒有參數(shù)的，如果你是要參數(shù)的話，是需要這樣寫：
self.imslot1[str].emit('hello')
self.imslot2[int].emit(1)
self.imslot3[bool].emit(False)
多參數(shù)的是這樣
self.imslot1[str,?int].emit('hello',?1)
self.imslot2[int,?str,?str].emit(1,?"hello",?"world")
self.imslot3[bool,?str].emit(False,?'hello')
以上就是在線程類里面完成信號定義了，接下來就是邏輯層成定義一個(gè)函數(shù)槽來連接線程類里面的信號，這個(gè)也很簡單，比如我在主線程類里面定義一個(gè)方法：
def?imSlot():
print?'ok'
以上這個(gè)是槽函數(shù)，接下來是實(shí)現(xiàn)信號槽的連接
imThread.imslot.connect('imSlot')
這個(gè)就是信號槽的連接方式，當(dāng)然了，這個(gè)是沒有參數(shù)的一個(gè)信號槽，那么帶參數(shù)的怎么寫呢？也很簡單！首先定義一個(gè)槽函數(shù)：
def?imSlot(para):
print?para
這個(gè)是帶參數(shù)的槽函數(shù)，下面是：
imThread.imslot[str].connect('imSlot')
以上就是線程之間的方法了，子線程在執(zhí)行的通行經(jīng)過執(zhí)行信號的話，子線程可以安全地執(zhí)行而不會出現(xiàn)GUI主線程卡死的情況了。
Python中函數(shù)參數(shù)的傳遞是通過“賦值”來傳遞的。但這條規(guī)則只回答了函數(shù)參數(shù)傳遞的“戰(zhàn)略問題”，并沒有回答“戰(zhàn)術(shù)問題”，也就說沒有回答怎么賦值的問題。函數(shù)參數(shù)的使用可以分為兩個(gè)方面，一是函數(shù)參數(shù)如何定義，二是函數(shù)在調(diào)用時(shí)的參數(shù)如何解析的。而后者又是由前者決定的。函數(shù)參數(shù)的定義有四種形式：
1. F(arg1,arg2,...)
2. F(arg2=value,arg3=value...)
3. F(*arg1)
4. F(**arg1)
第1 種方式是最“傳統(tǒng)”的方式：一個(gè)函數(shù)可以定義不限個(gè)數(shù)參數(shù)，參數(shù)（形式參數(shù)）放在跟在函數(shù)名后面的小括號中，各個(gè)參數(shù)之間以逗號隔開。用這種方式定義的函數(shù)在調(diào)用的時(shí)候也必須在函數(shù)名后的小括號中提供相等個(gè)數(shù)的值（實(shí)際參數(shù)），不能多也不能少，而且順序還必須相同。也就是說形參和實(shí)參的個(gè)數(shù)必須一致，而且想給形參1的值必須是實(shí)參中的第一位，形參與實(shí)參之間是一一對應(yīng)的關(guān)系，即“形參1=實(shí)參1 形參2=實(shí)參2...”。很明顯這是一種非常不靈活的形式。比如："def addOn(x,y): return x + y"，這里定義的函數(shù)addOn，可以用addOn(1,2)的形式調(diào)用，意味著形參x將取值1,主將取值2。addOn(1,2,3)和addOn (1)都是錯(cuò)誤的形式。
第2種方式比第1種方式，在定義的時(shí)候已經(jīng)給各個(gè)形參定義了默認(rèn)值。因此，在調(diào)用這種函數(shù)時(shí)，如果沒有給對應(yīng)的形式參數(shù)傳遞實(shí)參，那么這個(gè)形參就將使用默認(rèn)值。比如：“def addOn(x=3,y=5): return x + y”，那么addOn(6,5)的調(diào)用形式表示形參x取值6，y取值5。此外，addOn(7)這個(gè)形式也是可以的，表示形參x取值7，y取默認(rèn)值5。這時(shí)候會出現(xiàn)一個(gè)問題，如果想讓x取默認(rèn)值，用實(shí)參給y賦值怎么辦？前面兩種調(diào)用形式明顯就不行了，這時(shí)就要用到Python中函數(shù)調(diào)用方法的另一大絕招 ──關(guān)健字賦值法?？梢杂胊ddOn(y=6)，這時(shí)表示x取默認(rèn)值3，而y取值6。這種方式通過指定形式參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)可以對形式參數(shù)進(jìn)行“精確攻擊”，一個(gè)副帶的功能是可以不必遵守形式參數(shù)的前后順序，比如：addOn(y=4,x=6)，這也是可以的。這種通過形式參數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)賦值的方式對于用第1種方式定義的函數(shù)也是適用的。
上面兩種方式定義的形式參數(shù)的個(gè)數(shù)都是固定的，比如定義函數(shù)的時(shí)候如果定義了5個(gè)形參，那么在調(diào)用的時(shí)候最多也只能給它傳遞5個(gè)實(shí)參。但是在實(shí)際編程中并不能總是確定一個(gè)函數(shù)會有多少個(gè)參數(shù)。第3種方式就是用來應(yīng)對這種情況的。它以一個(gè)*加上形參名的方式表示，這個(gè)函數(shù)實(shí)際參數(shù)是不一定的，可以是零個(gè)，也可以是N個(gè)。不管是多少個(gè)，在函數(shù)內(nèi)部都被存放在以形參名為標(biāo)識符的tuple中。比如：
對這個(gè)函數(shù)的調(diào)用addOn() addOn(2) addOn(3,4,5,6)等等都是可以的。
與第3種方式類似，形參名前面加了兩個(gè)*表示，參數(shù)在函數(shù)內(nèi)部將被存放在以形式名為標(biāo)識符的dictionary中。這時(shí)候調(diào)用函數(shù)必須采用key1=value1、key2=value2...的形式。比如：
1. def addOn(**arg):
2. sum = 0
3. if len(arg) == 0: return 0
4. else:
5. for x in arg.itervalues():
6. sum += x
7. return sum
那么對這個(gè)函數(shù)的調(diào)用可以用addOn()或諸如addOn(x=4,y=5,k=6)等的方式調(diào)用。
上面說了四種函數(shù)形式定義的方式以及他們的調(diào)用方式，是分開說的，其實(shí)這四種方式可以組合在一起形成復(fù)雜多樣的形參定義形式。在定義或調(diào)用這種函數(shù)時(shí)，要遵循以下規(guī)則：
1. arg=value必須在arg后
2. *arg必須在arg=value后
3. **arg必須在*arg后
在函數(shù)調(diào)用過程中，形參賦值的過程是這樣的：
首先按順序把“arg”這種形式的實(shí)參給對應(yīng)的形參
第二，把“arg=value”這種形式的實(shí)參賦值給形式
第三，把多出來的“arg”這種形式的實(shí)參組成一個(gè)tuple給帶一個(gè)星號的形參
第四，把多出來的“key=value”這種形式的實(shí)參轉(zhuǎn)為一個(gè)dictionary給帶兩個(gè)星號的形參。
例子：
1. def test(x,y=5,*a,**b):
2. print x,y,a,b
就這么一個(gè)簡單函數(shù)，來看看下面對這個(gè)函數(shù)調(diào)用會產(chǎn)生什么結(jié)果：
test(1) === 1 5 () {}
test(1,2) === 1 2 () {}
test(1,2,3) === 1 2 (3,) {}
test(1,2,3,4) === 1 2 (3,4)
test(x=1) === 1 5 () {}
test(x=1,y=1) === 1 1 () {}
test(x=1,y=1,a=1) === 1 1 () {'a':1}
test(x=1,y=1,a=1,b=1) === 1 1 () {'a':1,'b':1}
test(1,y=1) === 1 1 () {}
test(1,2,y=1) === 出錯(cuò)，說y給賦了多個(gè)值
test(1,2,3,4,a=1) === 1 2 (3,4) {'a':1}
test(1,2,3,4,k=1,t=2,o=3) === 1 2 (3,4) {'k':1,'t':2,'o':3}
def?plus(a,b):
z?=?a?+?1
c?=?b?+?5
return?(z,c)
(q,w)?=?plus(1,2)
plud(q,w)
##我這里假設(shè)a=1,b=2
##首先plus(1,2),得到z=2,c=7，通過return?讓(q,w)=(z,c)的值,然后plud(q,w)即可實(shí)現(xiàn)將z,c的值傳遞給下一個(gè)函數(shù)
首先你要明白，Python的函數(shù)傳遞方式是賦值，而賦值是通過建立變量與對象的關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)的。
對于你的代碼：
執(zhí)行 d = 2時(shí)，你在__main__里創(chuàng)建了d，并讓它指向2這個(gè)整型對象。
執(zhí)行函數(shù)add(d)過程中：
d被傳遞給add()函數(shù)后，在函數(shù)內(nèi)部，num也指向了__main__中的2
但執(zhí)行num = num + 10之后，新建了對象12，并讓num指向了這個(gè)新對象——12。
如果你明白函數(shù)中的局部變量與__main__中變量的區(qū)別，那么很顯然，在__main__中，d仍在指著2這個(gè)對象，它沒有改變。因此，你打印d時(shí)得到了2。
如果你想讓輸出為12，最簡潔的辦法是：
在函數(shù)add()里增加return num
調(diào)用函數(shù)時(shí)使用d = add(d)
代碼如下：
def add(num):
num += 10
return num
d = 2
d = add(d)
print d
重慶分公司
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