Шрифт:
Следующий пример показывает использование модуля pylog:
Листинг
from pylog import *
exec(compile(r»""
man('Socrates').
man('Democritus').
mortal(X) : — man(X).
«""))
WHO = Var
queries = [mortal('Socrates'),
man(WHO),
mortal(WHO)]
for query in queries:
print "?», query
for _ in query:
print " yes:", query
Что выдает результат:
Листинг
? mortal(Socrates)
yes: mortal(Socrates)
? man(_)
yes: man(Socrates)
yes: man(Democritus)
? mortal(_)
yes: mortal(Socrates)
yes: mortal(Democritus)
Разумеется, это не «настоящий» Prolog, но с помощью модуля pylog любой, кому требуются логические возможности Prolog в Python, может написать программу с использованием Prolog–синтаксиса.
OCaml
Язык программирования OCaml — это язык функционального программирования (семейства ML, что означает Meta Language), созданный в институте INRIA, Франция. Важной особенностью OCaml является то, что его компилятор порождает исполняемый код, по быстродействию сравнимый с С, родной для платформ, на которых OCaml реализован. В то же время, будучи функциональным по своей природе, он приближается к Python по степени выразительности. Именно поэтому для OCaml была создана библиотека Pycaml, фактически реализующая аналог C API для OCaml. Таким образом, в программах на OCaml могут использоваться модули языка Python, в них даже может быть встроен интерпретатор Python. Для Python имеется большое множество адаптированных C–библиотек, это дает возможность пользователям OCaml применять в разработке комбинированное преимущество Python и OCaml. Минусом является только необходимость знать функции Python/C API, имена которого использованы для связи OCaml и Python.
Следующий пример (из Pycaml) показывает программу для OCaml, которая определяет модуль для Python на OCaml и вызывает встроенный интерпретатор Python:
Листинг
let foo_bar_print = pywrap_closure
(fun x -> pytuple_fromarray (pytuple_toarray x)) ;;
let sd = pyimport_getmoduledict ;;
let mx = pymodule_new «CamlModule» ;;
let cd = pydict_new ;;
let cx = pyclass_new (pynull , cd, pystring_fromstring «CamlClass») ;;
let cmx = pymethod_new (foo_bar_print,(pynull ),cx) ;;
let _ = pydict_setitemstring (cd, «CamlMethod», cmx) ;;
let _ = pydict_setitemstring (pymodule_getdict mx, «CamlClass», cx) ;;
let _ = pydict_setitemstring (sd, «CamlModule», mx) ;;
let _ = pyrun_simplestring
(«from CamlModule import CamlClass\n» ^
«x = CamlClass\n» ^
«for i in range(100000):\n» ^
« x.CamlMethod(1,2,3,4)\n» ^
«print 'Done'\n»)
Pyrex
Для написания модулей расширения можно использовать специальный язык — Pyrex — который совмещает синтаксис Python и типы данных C. Компилятор Pyrex написан на Python и превращает исходный файл (например, primes.pyx) в файл на C — готовый для компиляции модуль расширения. Язык Pyrex заботится об управлении памятью, удаляя после себя ставшие ненужными объекты. Пример файла из документации к Pyrex (для вычисления простых чисел):
Листинг
def primes(int kmax):
cdef int n, k, i
cdef int p[1000]
result = []
if kmax > 1000:
kmax = 1000
k = 0
n = 2
while k < kmax:
i = 0
while i < k and n % p[i] <> 0:
i = i + 1
if i == k:
p[k] = n
k = k + 1
result.append(n)
n = n + 1
return result
В результате применения компилятора Pyrex, нехитрой компиляции и компоновки (с помощью GCC):
Листинг
pyrexc primes.pyx
gcc primes.c–c–fPIC–I /usr/local/include/python2.3
gcc–shared primes.o–o primes.so
Получается модуль расширения с функцией primes:
Листинг
>>> import primes
>>> primes.primes(25)
[2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61,
67, 71, 73, 79, 83, 89, 97]
Разумеется, в Pyrex можно использовать C–библиотеки, именно поэтому он, как и SWIG, может служить для построения оберток C–библиотек для Python.
Следует отметить, что для простых операций Pyrex применяет C, а для обращения к объектам Python — вызовы Python/C API. Таким образом, объединяется выразительность Python и эффективность C. Конечно, некоторые вещи в Pyrex не доступны, например, генераторы, списковые включения и Unicode, однако, цель Pyrex — создание быстродействующих модулей расширения, и для этого он превосходно подходит. Ознакомится с Pyrex можно по документации (которая, к сожалению, есть пока только на английском языке).
Заключение
В этой лекции кратко рассматривались основные возможности интеграции интерпретатора Python и других систем программирования. Базовая реализация языка Python написана на C, поэтому Python имеет программный интерфейс Python/C API, который позволяет программам на C/C++ обращаться к интерпретатору Python, отдельным объектам, модулям и типам данных. Состав Python/C API достаточно обширен, поэтому речь шла лишь о некоторых основных его элементах.
Был рассмотрен процесс написания модуля расширения на C как напрямую, так и с использованием генератора интерфейсов SWIG. Также кратко говорилось о возможности встраивания интерпретатора Python в программу на С или OCaml.