从C、C++语言编写的程序中调用Python可以加快编程速度，充分利用Python编程的便捷性。

需要理解的问题：

支持callback函数的库

Callback在维基上的解释是：在计算机编程中，一个callback是一段可执行代码，它作为参数传递给其他代码，以在适当的时候使这段参数代码被调用执行（call back/execute）。它有同步callback和异步callback二种，取决于其他代码与callback代码的调用时间之间的关系。

在C语言中调用Python时，C语言代码利用callbacks来完成对Python的调用。那么，在C语言的范畴中，Python的等价描述（equivalent）中就需要为Python编程人员提供一种callback的机制；实现中，就需要在C语言的callback代码中调用Python的callback代码。Python的两个特点为上述功能的实现提供了方便：首先，Python的解释器可以被递归得调用；其次，存在调用Python函数的标准接口。

详细的调用是这样的，首先Python程序必须以某种方式提供Python函数对象，这里我们可以用一个函数或者接口来完成这个功能。当这个函数或者接口被调用的时候，在全局变量（或其他合适的域）中保存这个函数（或接口）对象的指针。下面是一个例子：

static PyObject *my_callback = NULL;

static PyObject *
my_set_callback(PyObject *dummy, PyObject *args)
{
    PyObject *result = NULL;
    PyObject *temp;

    if(PyArg_ParseTuple(args, "O:set_callback", &temp))
    {
        if(!PyCallable_Check(temp))
        {
            PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "parameter must be callable");
            return NULL;
        }
        Py_XINCREF(temp);            //为新生成callback代码对象增加一个引用
        Py_XDECREF(my_callback); //处理my_callback之前引用的对象
        my_callback = temp;          //用my_callback保存当前的callback代码引用
        // 用于返回None的样板
        Py_INCREF(Py_None);
        result = Py_None;
    }
    return result;  
}

用于提供函数对象的函数必须在解释器里注册，详细过程如下：

static PyMethodDef SetCallbackMethods[] = {
    ...
    {
        "SetCallback",        //方法的名称
        my_set_callback,   //指向C实现的指针
        METH_VARARGS,   //用于指示如何构造调用的比特标志
        "set the callback code piece object"    //指向相关文档内容的指针
    },
    ...
    {NULL, NULL, 0, NULL}   //标记
};

 上面代码中的PyMethodDef是一个结构体（方法表），用于描述Python中扩展类型的方法。主要有4个域

 

域

C类型

含义

ml_name

char *

方法的名称

ml_method

PyCFunction

指向C实现的指针

ml_flags

int

用于指示如何构造调用的比特标志

ml_doc

char *

指向相关文档内容的指针

其中，ml_method是一个C函数指针，它所指向的函数全部返回PyObject * 类型的引用（新引用，在Python中可见）。PyCFunction是C语言中用于实现可调用Python模块的典型函数类型。这类函数有2个PyObject*类型的参数（需要理解Python中self的C类型表示）。ml_flags包含calling或者binding两种协议，如果是0则表示使用PyArg_ParseTuple()变量（已过时）。PyArg_ParseTuple(PyObject *args, const char *format, ...)用于解析一个函数的参数，并按照位置把参数保存到本地变量中。如果ml_flags是METH_VARARGS，则函数只应该接收Python级（由PyArg_ParseTuple()函数来解析）的参数；如果参数接收关键字字典，则METH_KEYWORDS比特位应该置位（METH_VARARGS|METH_KEYWORDS），对应的函数应该有第三个PyOjbect*类型的参数用于接收关键字字典（由PyArg_ParseTupleAndKeywords()来解析）。

在Python模块初始化阶段，符号表必须要给到解释器。初始化函数要命名为initname()，其中name是模块的名称，这个函数是模块文件中唯一的非静态成员。例如，

PyMODINIT_FUNC
initSetCallback(void)
{
    (extern "C") Py_InitModule("SetCallback", SetCallbackMethods);
}

当Python程序第一次imports “SetCallback”模块时，initSetCallback被调用。Py_InitModule()生成一个新的module对象，并在sys.modules 字典中插入以SetCallback为key的元素，根据Py_InitModule的第二个参数（PyMethodDef型数组），将内建的函数对象插入到新模块中，如果成功，返回指向这个新模块的指针。

当在C或C++代码中嵌入Python代码时，initSetCallback如果在_PyImport_Inittab表中有记录，就会被自动调用；否则，需要在代码中直接调用，即initSetCallback()，例如：

int main(int argc, char *argv[])
{
    // 向解释器传递第一个参数
    Py_SetProgramName(argv[0]);
    // 初始化一个Python解释器，这个是必需的
    Py_Initialize();
    // 增加一个静态的模块
    initSetCallback();
    ......
}

关于PyArg_ParseTuple(PyObject *arg, char *format, ...)，arg 是一个包含参数列表的tuple对象，由Python传递到C函数里，format字符串由0到多个格式单元组成，一个格式单元描述一个Python对象，多个格式单元用括号包围，逗号分隔。