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第十五章：C语言扩展
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本章着眼于从Python访问C代码的问题。许多Python内置库是用C写的，
访问C是让Python的对现有库进行交互一个重要的组成部分。
这也是一个当你面临从Python 2 到 Python 3扩展代码的问题。
虽然Python提供了一个广泛的编程API，实际上有很多方法来处理C的代码。
相比试图给出对于每一个可能的工具或技术的详细参考，
我们采用的是是集中在一个小片段的C++代码，以及一些有代表性的例子来展示如何与代码交互。
这个目标是提供一系列的编程模板，有经验的程序员可以扩展自己的使用。

这里是我们将在大部分秘籍中工作的代码：

.. code-block:: c

    /* sample.c */_method
    #include <math.h>

    /* Compute the greatest common divisor */
    int gcd(int x, int y) {
        int g = y;
        while (x > 0) {
            g = x;
            x = y % x;
            y = g;
        }
        return g;
    }

    /* Test if (x0,y0) is in the Mandelbrot set or not */
    int in_mandel(double x0, double y0, int n) {
        double x=0,y=0,xtemp;
        while (n > 0) {
            xtemp = x*x - y*y + x0;
            y = 2*x*y + y0;
            x = xtemp;
            n -= 1;
            if (x*x + y*y > 4) return 0;
        }
        return 1;
    }

    /* Divide two numbers */
    int divide(int a, int b, int *remainder) {
        int quot = a / b;
        *remainder = a % b;
        return quot;
    }

    /* Average values in an array */
    double avg(double *a, int n) {
        int i;
        double total = 0.0;
        for (i = 0; i < n; i++) {
            total += a[i];
        }
        return total / n;
    }

    /* A C data structure */
    typedef struct Point {
        double x,y;
    } Point;

    /* Function involving a C data structure */
    double distance(Point *p1, Point *p2) {
        return hypot(p1->x - p2->x, p1->y - p2->y);
    }

这段代码包含了多种不同的C语言编程特性。
首先，这里有很多函数比如 ``gcd()`` 和 ``is_mandel()`` 。
``divide()`` 函数是一个返回多个值的C函数例子，其中有一个是通过指针参数的方式。
``avg()`` 函数通过一个C数组执行数据聚集操作。``Point`` 和 ``distance()`` 函数涉及到了C结构体。

对于接下来的所有小节，先假定上面的代码已经被写入了一个名叫“sample.c”的文件中，
然后它们的定义被写入一个名叫“sample.h”的头文件中，
并且被编译为一个库叫“libsample”，能被链接到其他C语言代码中。
编译和链接的细节依据系统的不同而不同，但是这个不是我们关注的。
如果你要处理C代码，我们假定这些基础的东西你都掌握了。

Contents:

.. toctree::
   :maxdepth: 1
   :glob:

   ../c15/*