Python CPython 与其他语言的互操作性

与 C/C++ 的互操作

CPython 可以直接调用 C/C++ 代码，因为它通过 CPython 解释器内部的 C 接口公开了一个 CPython API。这允许开发人员使用 Python 访问 C/C++ 库，从而利用它们的性能和功能。

演示代码：

import ctypes

# 加载 C 库
my_lib = ctypes.cdll.LoadLibrary("./my_lib.so")

# 调用 C 函数
result = my_lib.add_numbers(10, 20)
print("结果：", result)

与 Java 的互操作

CPython 可以与 Java 互操作，这要归功于 Java Native Interface (JNI)。JNI 允许 Python 访问 Java 类、方法和字段。这使得开发人员可以创建混合 Python-Java 应用程序，利用 Java 的健壮性和性能。

演示代码：

import jnius

# 加载 Java 类
MyClass = jnius.autoclass("my.package.MyClass")

# 创建 Java 类的实例
my_instance = MyClass()

# 调用 Java 方法
result = my_instance.addNumbers(10, 20)
print("结果：", result)

与 JavaScript 的互操作

CPython 可以使用 Emscripten 工具链与 JavaScript 互操作。Emscripten 将 C/C++ 代码编译为 JavaScript，使其可以在 Web 浏览器中运行。这允许开发人员使用 Python 在 Web 上创建交互式应用程序。

演示代码：

import emscripten

# 将 Python 函数编译为 JavaScript
emscripten.compile_function("def add_numbers(a, b):
  return a + b")

# 在 JavaScript 中调用 Python 函数
result = emscripten.call("add_numbers", 10, 20)
print("结果：", result)

与 Fortran 的互操作

CPython 可以通过 Fortran Python 接口 (F2PY) 与 Fortran 互操作。F2PY 将 Fortran 代码转换为 Python 模块，允许开发人员使用 Python 调用 Fortran 子例程和函数。这对于访问 Fortran 库和利用其高性能计算功能至关重要。

演示代码：

import numpy
import f2py

# 加载 Fortran 模块
f2py.compile("my_module.f90")

# 创建 Fortran 模块的实例
my_module = numpy.import_module("my_module")

# 调用 Fortran 子例程
result = my_module.add_numbers(10, 20)
print("结果：", result)

结论

Python CPython 的互操作性使其成为一个强大的语言，不仅在数据科学和机器学习等领域，而且在与其他编程语言集成方面都非常有用。通过使用 CPython API、JNI、Emscripten 和 F2PY 等机制，开发人员可以创建混合语言应用程序，利用每种语言的优势。这使 CPython 成为需要与各种其他语言和技术交互的项目的理想选择。