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在C程序中内嵌Python解释器 用脚本语言实现灵活的Plugin机制
在经历过的一些大型项目中，很难独立使用一种开发语言完成任务，由于我这边的业务项目通常以服务器方面居多，从项目周期和运营维护角度考虑，既要考虑到程序的性能，又要考虑到业务功能变更和维护的便利性。
很多时候，我们都会以Python进行框架开发，在一些涉及到性能要求的时候以内嵌C模块的形式进行扩展，以提高整个项目的执行效率。然而我们还有很多以C语言开发的服务器项目，通常使用Prefork、MPM等多进程或多线程的框架，那么怎么才能做到灵活的对这些服务器程序的业务扩展或是Plugin功能呢？
以前在纯C语言时，我们通常采用so lib或是dlopen的方法，这样每次增加或是调整业务模块都需要重新编译业务模块程序，使得联调和Debug相对比较复杂，现在我们可以采用另一种方式，在服务器端程序中嵌入Python解释器，在C程序中需要Kook的地方，以Python程序进行业务处理，灵活的实现Plugin机制，这样对于需要灵活业务调整、联调Debug时，带来了很大的便利性。
现在以一个小的示例程序，介绍在C程序中如何嵌入Python解释器，及如何载入Python脚本程序。
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/** * @file test.c */#include <stdio.h>#include <string.h>#include <Python.h>int main(int argc, char *argv[]){ PyObject *pmod = NULL; PyObject *pstr = NULL; PyObject *pfunc = NULL; PyObject *pargs = NULL; char *cstr = NULL; /* 初始化解释器 */ Py_Initialize(); /* 构建一个元组保存参数, PyEval_CallObject的第二参数是一个元组 */ pargs = Py_BuildValue("(s)", argv[1]); /* 添加Python路径, 包括当前路径, 否则不能导入当前路径下的模块 */ PyRun_SimpleString("import sys;sys.path.append('.')"); /* 导入模块名称, 通常为调用的Python脚本程序名 */ pmod = PyImport_ImportModule("testpy"); if (pmod == NULL) { printf("import module failed!\n"); return -1; } /* 获得导入模块的函数属性 */ pfunc = PyObject_GetAttrString(pmod, "testpy"); if (pfunc == NULL) { printf("No such attribute!\n"); return -1; } /* 调用导入模块的入口函数, 获取返回结果 */ pstr = PyEval_CallObject(pfunc, pargs); if (pstr == NULL) { printf("callobject failed!\n"); return -1; } /* 分析返回的结果 */ PyArg_Parse(pstr, "s", &cstr); printf("%s\n", cstr); /* 关闭解释器 */ Py_Finalize(); return 0;} |
在C程序中嵌入的Python脚本程序示例，testpy.py:
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#!/usr/local/bin/pythonimport sysdef testpy(name): if not name: return 'Valid Arguments' str = "hello, " + name return str |
gcc编译参数：
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gcc -Wall -O2 -o test test.c -I/usr/local/include/python2.7 -L/usr/local/lib/ -lpython2.7 -Wl,-R/usr/local/lib |
程序运行结果：
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[xxx@xxx]$ ./test worldhello, world |
当然这种方式处理的很简单，同时也没有考虑更多出错机制的处理，需要后面不断的完善，目前只演示了最基本的使用方法和流程，其实对于Node.js来讲，本质上就是在C/C++中嵌入了V8引擎，增加了很多Hook机制，这样就可以用Javascript快速实现各种业务功能，从性能和开发维护角度，都取得了非常好的成绩，以后也要深入研究研究。
其实可以基于Libevent实现一个MPM的POP3服务器框架，然后对于POP3的业务处理模块，比如认证、获取用户profile、获取邮件索引信息等都可以使用Python脚本来实现，这样就可以方便灵活的定义API的接口形式，进行联调Debug处理，看看接下来的有没有时间开源一个这样的服务器吧。
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