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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。
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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。
IS是啥模块+ST是啥模块+AL是啥模块？
1 导入模块
1.1 问题
本案例要求先编写一个star模块，主要要求如下：
建立工作目录 ~/bin/
创建模块文件 ~/bin/star.py
模块中创建pstar函数，实现打印50个星号的功能
然后练习导入模块，调用模块中的函数：
在交互解释器中导入模块
调用模块的函数
1.2 方案
使用vim当作文本编辑器编写python脚本，使用RHEL6系统中自带的python解释器加载模块。
注意，模块及函数在后续课程中有详细介绍，这里只是因为经常要用到导入模块，所以需要大致了解一下。
模块支持从逻辑上组织python代码。当代码量变得相当大的时候，最好把代码分成一些有组织的代码段，前提是保证它们的彼此交互。
这些代码段是共享的，所以python允许调入一个模块，允许使用其他模块的属性来利用之前的工作成果，实现代码重用。这个把其他模块中属性附加到你的模块中的操作叫做导入(import)。
给定一个模块名之后，只可能有一个模块被导入到python解释器中，所以在不同模块间不会出现名称交叉现象;每个模块都定义了它自己的唯一的名称空间，访问一个模块的属性可以使用句点表示法，比访问star模块中的pstar函数的写法为：star.pstar()。
1.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：创建目录结构
Linux在执行命令时，它会到PATH环境变量定义的路径中去查找，如果查到则执行，如果查不到则提示命令找不到。
为了使得编写的脚本在任意位置可以直接执行，并支持按TAB键补齐，最好将命令放到PATH环境变量定义的路径中。
在Linux系统中，每个用户的家目录下的bin目录，默认在PATH环境变量中，但是系统默认并没有创建该目录。
[root@py01 ~]# echo \$PATH
/usr/lib64/qt-3.3/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/root/bin
2)根据PATH变量内容创建bin目录
[root@py01 ~]# mkdir /root/bin
步骤二：创建模块文件
1)创建模块文件
python的模块名就是脚本文件名去掉.py的扩展名，所以star模块的文件名就是star.py。
在创建文件时，不要使用python已有的模块名。因为在import模块时，如果自己创建的模块文件和python自带的模块重名，那么，用户自己创建的模块将被导入，用户也就无法使用python自身的模块了。
判断python是否拥有某个模块，最简单的办法就是，进入到python交互解释器中，然后执行import命令，如果提示ImportError则表示python默认没有该模块。
[root@py01 ~]# cd bin
[root@py01 ~]# vim star.py
2)编写pstar函数
像shell本一样，python脚本文件的第一行也是解释器。
在python中，使用def定义函数，def后面紧跟函数名，函数名后面是一对圆括号，圆括号包含可选的参数。
需要注意的是，()并不是函数名的一部分，另外最后不要丢掉冒号。在python中，如果一个关键字后面有子语句块，那么该关键字的行尾都需要加冒号。
函数体部分(代码组)必须缩进，一般缩进4个空格，而且所有的子语句必须缩进相同的空白。
函数定义只是说有这样的功能，并不执行。所以该程序文件如果直接以脚本的方式执行，那么它不会产生任何输出。
#!/usr/bin/env python
def pstar():
print '*' * 50
步骤三：导入模块并测试
在这里需要注意的是，需要在模块文件所在的目录下打开交互解释器。因为python在导入模块时会在固定的几个位置去搜索模块，如果找到则导入，否则将出错。当前的工作目录也是python在搜索模块时会查找的路径。
[root@py01 bin]# python
Python 2.6.6 (r266:84292, Oct 12 2012, 14:23:48)
[GCC 4.4.6 20120305 (Red Hat 4.4.6-4)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
import star
解释器需要知识执行的是哪个模块中的函数，所以写法应该是：“模块.函数”。
注意，函数名后面的圆括号不要丢掉，python调用函数使用圆括号，表示执行该函数的意思。如果没有圆括号，只是引用，不调用，也就是不会执行该函数。
star.pstar()
**************************************************
文章链接：
Python之OpenGL笔记(22)：箭头控制平面直角坐标系中的圆圈移动
1、箭头控制平面直角坐标系中的圆圈上下左右移动；
glfw.set_key_callback(window, on_key) 设置键盘回调函数。
def on_key(window, key, scancode, action, mods):打开键（窗体、键值、扫描码、动作、辅助键）
参数说明：
window ：发生事件的窗体
key ：激发的键值
scancode ：键值的系统扫描码
action：动作GLFW_PRESS, GLFW_RELEASE or GLFW_REPEAT.
mods： 辅助键ALT，CTRL，SHIFT，META
KEY_0 = 48
KEY_1 = 49
KEY_2 = 50
KEY_3 = 51
KEY_4 = 52
KEY_5 = 53
KEY_6 = 54
KEY_7 = 55
KEY_8 = 56
KEY_9 = 57
KEY_A = 65
KEY_APOSTROPHE = 39
KEY_B = 66
KEY_BACKSLASH = 92
KEY_BACKSPACE = 259
KEY_C = 67
KEY_CAPS_LOCK = 280
KEY_COMMA = 44
KEY_D = 68
KEY_DELETE = 261
KEY_DOWN = 264
KEY_E = 69
KEY_END = 269
KEY_ENTER = 257
KEY_EQUAL = 61
KEY_ESCAPE = 256
KEY_F = 70
KEY_F1 = 290
KEY_F10 = 299
KEY_F11 = 300
KEY_F12 = 301
KEY_F13 = 302
KEY_F14 = 303
KEY_F15 = 304
KEY_F16 = 305
KEY_F17 = 306
KEY_F18 = 307
KEY_F19 = 308
KEY_F2 = 291
KEY_F20 = 309
KEY_F21 = 310
KEY_F22 = 311
KEY_F23 = 312
KEY_F24 = 313
KEY_F25 = 314
KEY_F3 = 292
KEY_F4 = 293
KEY_F5 = 294
KEY_F6 = 295
KEY_F7 = 296
KEY_F8 = 297
KEY_F9 = 298
KEY_G = 71
KEY_GRAVE_ACCENT = 96
KEY_H = 72
KEY_HOME = 268
KEY_I = 73
KEY_INSERT = 260
KEY_J = 74
KEY_K = 75
KEY_KP_0 = 320
KEY_KP_1 = 321
KEY_KP_2 = 322
KEY_KP_3 = 323
KEY_KP_4 = 324
KEY_KP_5 = 325
KEY_KP_6 = 326
KEY_KP_7 = 327
KEY_KP_8 = 328
KEY_KP_9 = 329
KEY_KP_ADD = 334
KEY_KP_DECIMAL = 330
KEY_KP_DIVIDE = 331
KEY_KP_ENTER = 335
KEY_KP_EQUAL = 336
KEY_KP_MULTIPLY = 332
KEY_KP_SUBTRACT = 333
KEY_L = 76
KEY_LAST = 348
KEY_LEFT = 263
KEY_LEFT_ALT = 342
KEY_LEFT_BRACKET = 91
KEY_LEFT_CONTROL = 341
KEY_LEFT_SHIFT = 340
KEY_LEFT_SUPER = 343
KEY_M = 77
KEY_MENU = 348
KEY_MINUS = 45
KEY_N = 78
KEY_NUM_LOCK = 282
KEY_O = 79
KEY_P = 80
KEY_PAGE_DOWN = 267
KEY_PAGE_UP = 266
KEY_PAUSE = 284
KEY_PERIOD = 46
KEY_PRINT_SCREEN = 283
KEY_Q = 81
KEY_R = 82
KEY_RIGHT = 262
KEY_RIGHT_ALT = 346
KEY_RIGHT_BRACKET = 93
KEY_RIGHT_CONTROL = 345
KEY_RIGHT_SHIFT = 344
KEY_RIGHT_SUPER = 347
KEY_S = 83
KEY_SCROLL_LOCK = 281
KEY_SEMICOLON = 59
KEY_SLASH = 47
KEY_SPACE = 32
KEY_T = 84
KEY_TAB = 258
KEY_U = 85
KEY_UNKNOWN = -1
KEY_UP = 265
KEY_V = 86
KEY_W = 87
KEY_WORLD_1 = 161
KEY_WORLD_2 = 162
KEY_X = 88
KEY_Y = 89
KEY_Z = 90
新闻标题：python266函数,python666
标题路径：http://lswzjz.com/article/hdepeg.html
