CFFI

C Foreign Function Interface

„mostly done by Armin Rigo with help from Maciej Fijałkowski”

CFFI

Wykonywanie funkcji z zewnętrznych bibliotek C API

Wykonywanie funkcji z zewnętrznych bibliotek C API

Konkurencyjna biblioteka ctypes

• skomplikowane API
• brak weryfikacji zgodności ABI

Zewnętrzne moduły dla C Pythona

• wymagają kompilacji plików C
• generator SWIG
• Cython - nauka nowego języka
• PyPy tylko eksperymentalnie

CFFI

Instalacja

CFFI

Mnimalistyczne API

CFFI

Mnimalistyczne API

from cffi import FFI
myunit = FFI()

myunit.cdef("int mylibInitialize(char *p)")

1. inicjalizacja 

2. zdefiniowanie API 

3. załadowanie i weryfikacja biblioteki

mylib= myunit.verify('#include "mylib.h"',libraries=["mylib"])

wykonanie kodu

ret= mylib.mylibInitialize(sys.argv[1])

CFFI

Mnimalistyczne API

from cffi import FFI
myunit = FFI()

myunit.cdef(open('./mylibcopy.h').read())

1. inicjalizacja 

2. zdefiniowanie API 

3. załadowanie i weryfikacja biblioteki

mylib= myunit.verify('#include "mylib.h"',libraries=["mylib"])

wykonanie kodu

ret= mylib.mylibInitialize(sys.argv[1])

CFFI

Przekazywanie struktur danych do C

Program

w Pythonie

Biblioteka

w napisana w C

CData

rzutowanie typów prostych

myunit.cast("int", 123)
myunit.cast("double", 5.5)
myunit.cast("enum MyReturnValue", -1)
myunit.cast("void*", 0x0)

CFFI

Przekazywanie struktur danych do C

Program

w Pythonie

Biblioteka

w napisana w C

CData

przydzielanie pamięci typom wskaźnikowym

i3= myunit.new("short[]", [1,2,3])
c4= myunit.new("char[]", "abc")
w4= myunit.new("wchar_t[]", u"ąbć")
i1= myunit.new("long long*", 10**18)
s1= myunit.new("struct{int x,y;}*", {'x':5, 'y':10})
u1= myunit.new("union{char *a; int *b}*", {'a':c4})

CFFI

Przekazywanie struktur danych do C

Program

w Pythonie

Biblioteka

w napisana w C

CData

tworzenie wskaźników na funkcje

add= myunit.callback("int(int, int)",lambda a,b:a+b)
@myunit.callback("int(int[],int)")
def sumtable(table, size): 
    ret=0
    for i in range(size):
       ret += table[i]
    return ret

CFFI

Przekazywanie struktur danych do C

Program

w Pythonie

Biblioteka

w napisana w C

CData

CFFI

Przekazywanie struktur danych do C

Program

w Pythonie

Biblioteka

w napisana w C

CData

Wskaźniki na pamięć przydzieloną w C wymagają GC

ptr = myunit.gc(libc.malloc(42), libc.free)

CFFI

Przekazywanie struktur danych do C

Program

w Pythonie

Biblioteka

w napisana w C

CData

Dostęp do ciągu znaków

myunit.cdef( 'char *getSymbol(int);' )
print myunit.string( mylib.getSymbol(666), 100 )

CFFI

Przekazywanie struktur danych do C

Program

w Pythonie

Biblioteka

w napisana w C

CData

Dostęp binarny do pamięci poprzez buffor

s= myunit.cast("struct myStruct*", ptr)
buf= myunit.buffer(s)

data = zlib.compress(buf[:])
buf[:] = zlib.decompress(data)

PyPy + CFFI

def algo(tablica)
  last=tablica[len(table)-1]
  for i,item in enumerate(table):
    item.a=i
    item.b=last.a+item.a
    item.c=last.b+item.a
    item.x[:4]=b"0123"
    last=item

def algo(tab):
  for i in range(len(tab)):
    tab[i].a=i
    tab[i].b=tab[last].a+tab[i].a
    tab[i].c=tab[last].b+tab[i].a
    tab[i].x[:4] = b"0123"
    last=i

[mS]

[T]

PyPy + CFFI

[T]

[mS]

PyPy + CFFI

def algo(tablica)
  last=tablica[len(table)-1]
  for i,item in enumerate(table):
    item.a= i
    item.b= last.a+item.a
    item.c= last.b+item.a
    item.p= last
    last= item

def algo(tab):
  for i in range(len(tab)):
    tab[i].a= i
    tab[i].b= tab[last].a+tab[i].a
    tab[i].c= tab[last].b+tab[i].a
    tab[i].p= tab[last]
    last= i

[mS]

[T]

PyPy + CFFI

def algo(tablica)
  last=tablica[len(table)-1]
  for i,item in enumerate(table):
    item.a= i
    item.b= last.a + item.a
    item.c= last.b + item.a
    item.p= ffi.addressof(last)
    last=item

def algo(tab):
  for i in range(len(tab)):
    tab[i].a= i
    tab[i].b= tab[last].a+tab[i].a
    tab[i].c= tab[last].b+tab[i].a
    tab[i].p= tab+i
    last=i

[mS]

[T]