Question

使用python（意味着python3）进行一些实验来准备数据（同时将它们发送到线路 - SPI）显示它很慢（系统有限）。所以我正在考虑创建用C编写的扩展模块来推迟关键的东西。我想要：

python脚本可以访问扩展模块中malloc()创建的内存块，希望透明地转换为bytearray
扩展模块将获得指向bytearray中创建的python对象的指针，希望透明地转换为void *

目标是将零拷贝也作为零转换内存块访问python（作为bytearray）和扩展模块（作为void *）。

有什么方法，如何实现这个目标？

Answer 1

好吧，它似乎比预期的简单; - ）

bytearray提供对访问底层内存块的直接支持，这正是所需要的
有一个格式说明符，用于从函数调用参数列表中提取bytearray对象

C扩展模块[test.c]：

#include <Python.h>
#include <stdint.h>

/* Forward prototype declaration */
static PyObject *transform(PyObject *self, PyObject *args);

/* Methods exported by this extension module */
static PyMethodDef test_methods[] =
{
     {"transform", transform, METH_VARARGS, "testing buffer transformation"},
     {NULL, NULL, 0, NULL}
};


/* Extension module definition */
static struct PyModuleDef test_module =
{
   PyModuleDef_HEAD_INIT,
   "BytearrayTest",
   NULL,
   -1,
   test_methods,
};


/* 
 * The test function 
 */
static PyObject *transform(PyObject *self, PyObject *args)
{
    PyByteArrayObject *byte_array;
    uint8_t           *buff;
    int                buff_len = 0;
    int                i;


    /* Get the bytearray object */
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "Y", &byte_array))
        return NULL;

    buff     = (uint8_t *)(byte_array->ob_bytes); /* data   */
    buff_len = byte_array->ob_alloc;              /* length */

    /* Perform desired transformation */
    for (i = 0; i < buff_len; ++i)
        buff[i] += 65;

    /* Return void */
    Py_INCREF(Py_None);
    return Py_None;
}


/* Mandatory extension module init function */
PyMODINIT_FUNC PyInit_BytearrayTest(void)
{
    return PyModule_Create(&test_module);
}

C扩展模块构建/部署脚本[setup.py]：

#!/usr/bin/python3
from distutils.core import setup, Extension

module = Extension('BytearrayTest', sources = ['test.c'])

setup (name = 'BytearrayTest',
       version = '1.0',
       description = 'This is a bytearray test package',
       ext_modules = [module])

构建/安装扩展模块：

# ./setup.py build
# ./setup.py install

测试一下：

>>> import BytearrayTest
>>> a = bytearray(16); a
bytearray(b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
>>> BytearrayTest.transform(a); a
bytearray(b'AAAAAAAAAAAAAAAA')
>>>

扩展模块：将void *编组到bytearray（和/或反之亦然）

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