在上一节中，通过一个简单的例子介绍了C语言扩展Python内建模块的整体流程，从本节开始讲开始深入讨论一些细节问题，在细节讨论中从始至终都会涉及【引用计数】的问题。首先讨论C语言封装的Python函数的参数解析与函数结果返回的封装。
参数解析
最常用的接口是
int PyArg_ParseTuple(PyObject *arg, char *format, ...);
arg是一个tuple object，从python传递给C函数；format参数必须是一个字符串，通常每个字符代表一种类型；剩下的参数是与format相对应的各个变量的地址，返回值是一个整型，解析成功返回1，解析出错返回0.
函数接收的Python Object参数是borrowed reference，所以不需要增加引用计数。
Example:
int ok;
int i, j;
long k, l;
const char *s;
int size; ok = PyArg_ParseTuple(args, ""); /* 无参数 */
/* Python call: f() */
ok = PyArg_ParseTuple(args, "s", &s); /* 参数为一个字符串 */
/* Possible Python call: f('whoops!') */
ok = PyArg_ParseTuple(args, "lls", &k, &l, &s); /* 参数为两个长整型与一个字符串 */
/* Possible Python call: f(1, 2, 'three') */
{
const char *file;
const char *mode = "r";
int bufsize = ;
ok = PyArg_ParseTuple(args, "s|si", &file, &mode, &bufsize);
/* 参数至少有一个字符串，可以另外有一个字符串或整型 */
/* Possible Python calls:
f('spam')
f('spam', 'w')
f('spam', 'wb', 100000) */
}
{
int left, top, right, bottom, h, v;
ok = PyArg_ParseTuple(args, "((ii)(ii))(ii)",
&left, &top, &right, &bottom, &h, &v);
/* 参数为两个元组，第一个元组有两个元组元素，每个元组为两个整数构成 */
/* Possible Python call:
f(((0, 0), (400, 300)), (10, 10)) */
}
PyObject* p;
ok = PyArg_ParseTuple(args, "O", &p); /* 参数为一个PyObject对象，可以表示Python中的任意类型 */
/*Possible Python call: f((1,2))*/
Python C API中提供的常见形式字符串如下所示(没有全部列出，其余的可以参考Python2.7文档)：
s ==> const char*, 将Python字符串转为字符指针；
s# ==> const cahr*, Py_ssize_t, 将Python字符串转为字符指针以及字符创长度；
b ==> unsigned char, Python非负整数转为C unsigned char;
B ==> unsigned char， Python整数转为C unsigned char;
h ==> short in
H ==> unsigned short int
i ==> int
I ==> unsigned int
l ==> long int
k ==> unsigned long
L ==> PY_LONG_LONG，将Python整数转为C的long long,有些平台可能不支持；
K ==> unsigned PY_LONG_LONG
f ==> float, 将Python的浮点数转为C的float。Pyhton中仅有double类型，所以这里会有精度丢失。
d ==> double， 将Python浮点数转为C的double，无精度丢失
O==> PyObject*, 将Python对象保存在PyObject*中，这里object的引用计数不会增加；
(items)==> tuple
/*其他字符*/
|
|后面的参数是可选的， PyArg_ParseTuple中需要提供缺省参数的默认值；
:
字符串参数列表在：结束，：后面的表示对函数的解释说明；
；
；后面的用于错误说明，替代默认的错误信息
static PyObject* distance(PyObject* self, PyObject* args)
{
double x0, y0, z0, x1, y1, z1; if (!PyArg_ParseTuple(args, "(ddd)(ddd)", &x0, &y0, &z0, &x1, &y1, &z1)) /*接受两个tuple类型的参数*/
{
return NULL;
}
return PyFloat_FromDouble(sqrt((x0 - x1) * (x0 - x1) + (y0 - y1) * (y0 - y1) + (z0 - z1) * (z0 - z1)));
}
结果返回
与参数解析函数PyArg_ParseTuple相对应的是：
PyObject *Py_BuildValue(char *format, ...);
format同样指明了各个参数列表的各个参数的类型，但是传递给该函数的参数不能是指针，这里有PyArg_ParseTuple不同，只传递值即可。另外一个重要的区别是，Py_BuildValue返回的是PyObject*, 引用计数自动为1，如果传递给该函数一个PyObject*参数，比如以下代码，此时p的引用参数会increamented by one.
PyObject* p = PyFloat_FromDouble(1.0);
Py_BuildValue('O', p);
在Python源码中： Py_BuildValue会调用static PyObject* do_mkvalue(const char **p_format， va_list *p_va, int flags)，这里对于‘O'的处理如下：
case 'N':
case 'S':
case 'O':
if (**p_format == '&') {
typedef PyObject *(*converter)(void *);
converter func = va_arg(*p_va, converter);
void *arg = va_arg(*p_va, void *);
++*p_format;
return (*func)(arg);
}
else {
PyObject *v;
v = va_arg(*p_va, PyObject *);
if (v != NULL) {
if (*(*p_format - ) != 'N')
Py_INCREF(v); /*如果format不是'N'，那么引用计数会增加1，如果format是'N'，引用计数不变*/
}
else if (!PyErr_Occurred())
/* If a NULL was passed
* because a call that should
* have constructed a value
* failed, that's OK, and we
* pass the error on; but if
* no error occurred it's not
* clear that the caller knew
* what she was doing. */
PyErr_SetString(PyExc_SystemError,
"NULL object passed to Py_BuildValue");
return v;
}
Example:
左边是函数调用形式，右边是返回的Python value:
Py_BuildValue("") None
Py_BuildValue("i", )
Py_BuildValue("iii", , , ) (, , )
Py_BuildValue("s", "hello") 'hello'
Py_BuildValue("ss", "hello", "world") ('hello', 'world')
Py_BuildValue("s#", "hello", ) 'hell'
Py_BuildValue("()") ()
Py_BuildValue("(i)", ) (,)
Py_BuildValue("(ii)", , ) (, )
Py_BuildValue("(i,i)", , ) (, )
Py_BuildValue("[i,i]", , ) [, ]
Py_BuildValue("{s:i,s:i}",
"abc", , "def", ) {'abc': , 'def': }
Py_BuildValue("((ii)(ii)) (ii)",
, , , , , ) (((, ), (, )), (, ))
除了使用Py_BuildValue函数返回Python对象之外，还可以调用每个类型所提供的封装函数，比如我们之前的test模块中，distance函数需要返回一个Python float对象，那么可以调用floatobject提供的PyFloat_FromDouble：
PyObject *
PyFloat_FromDouble(double fval)
{
register PyFloatObject *op;
if (free_list == NULL) {
if ((free_list = fill_free_list()) == NULL)
return NULL;
}
/* Inline PyObject_New */
op = free_list;
free_list = (PyFloatObject *)Py_TYPE(op);
(void)PyObject_INIT(op, &PyFloat_Type); /*初始化引用计数*/
op->ob_fval = fval;
return (PyObject *) op;
}