> **Источник:** https://python-all.ru/3.6/extending/building.html
>
> «Документация Python на русском» – неофициальный перевод официальной документации Python: версии от 2.6 до 3.16, полнотекстовый поиск, английский оригинал рядом с переводом. Эта Markdown-версия страницы предназначена для работы с LLM: вставьте её в ChatGPT, Claude или Cursor.

---

# 4. Сборка расширений на C и C++

Расширение C для CPython – это разделяемая библиотека (например, файл `.so` в Linux, `.pyd` в Windows), которая экспортирует *функцию инициализации*.

Чтобы её можно было импортировать, общая библиотека должна быть доступна по [`PYTHONPATH`](https://python-all.ru/3.6/using/cmdline.html#envvar-PYTHONPATH) и должна иметь имя, соответствующее имени модуля, с подходящим расширением. При использовании distutils правильное имя файла генерируется автоматически.

Функция инициализации имеет следующую сигнатуру:

#### `PyObject* PyInit_modulename(void)`

Возвращает либо полностью инициализированный модуль, либо [`PyModuleDef`](https://python-all.ru/3.6/c-api/module.html#c.PyModuleDef) экземпляр. См. [Инициализация модулей C](https://python-all.ru/3.6/c-api/module.html#initializing-modules) для подробностей.

Для модулей, имена которых содержат только ASCII, функция должна называться `PyInit_<modulename>`, где `<modulename>` заменяется именем модуля. При использовании [многофазной инициализации](https://python-all.ru/3.6/c-api/module.html#multi-phase-initialization) допускаются имена модулей, не являющиеся ASCII. В этом случае имя функции инициализации – `PyInitU_<modulename>`, где `<modulename>` закодировано с помощью кодировки *punycode* языка Python, причём дефисы заменены символами подчёркивания. В Python:

```python
def initfunc_name(name):
    try:
        suffix = b'_' + name.encode('ascii')
    except UnicodeEncodeError:
        suffix = b'U_' + name.encode('punycode').replace(b'-', b'_')
    return b'PyInit' + suffix
```

It is possible to export multiple modules from a single shared library by defining multiple initialization functions. However, importing them requires using symbolic links or a custom importer, because by default only the function corresponding to the filename is found. See the *“Multiple modules in one library”* section in [**PEP 489**](https://python-all.ru/3.6/extending/building.html) for details.

## 4.1. Сборка расширений на C и C++ с помощью distutils

Модули-расширения можно собирать с помощью distutils, который входит в состав Python. Поскольку distutils также поддерживает создание двоичных пакетов, пользователям не обязательно нужен компилятор и distutils для установки расширения.

Пакет distutils содержит управляющий скрипт `setup.py`. Это обычный файл Python, который в простейшем случае может выглядеть так:

```python
from distutils.core import setup, Extension

module1 = Extension('demo',
                    sources = ['demo.c'])

setup (name = 'PackageName',
       version = '1.0',
       description = 'This is a demo package',
       ext_modules = [module1])
```

Имея этот `setup.py` и файл `demo.c`, при выполнении

```c
python setup.py build
```

скомпилирует `demo.c` и создаст модуль-расширение с именем `demo` в каталоге `build`. В зависимости от системы файл модуля окажется в подкаталоге `build/lib.system` и может иметь имя вроде `demo.so` или `demo.pyd`.

В `setup.py` все выполнение осуществляется вызовом функции `setup`. Она принимает переменное количество именованных аргументов, из которых вышеприведённый пример использует только часть. В частности, пример задаёт метаинформацию для сборки пакетов и определяет содержимое пакета. Обычно пакет содержит дополнительные модули, такие как исходные модули Python, документацию, вложенные пакеты и т.д. Обратитесь к документации distutils в [Distributing Python Modules (Legacy version)](https://python-all.ru/3.6/distutils/index.html#distutils-index), чтобы узнать больше о возможностях distutils; в этом разделе объясняется только сборка модулей-расширений.

Часто аргументы для `setup()` вычисляют заранее, чтобы лучше структурировать управляющий скрипт. В примере выше аргумент `ext_modules` для [`setup()`](https://python-all.ru/3.6/distutils/apiref.html#distutils.core.setup) представляет собой список модулей-расширений, каждый из которых является экземпляром `Extension`. В примере экземпляр определяет расширение с именем `demo`, которое собирается компиляцией одного исходного файла, `demo.c`.

Во многих случаях сборка расширения сложнее, поскольку могут потребоваться дополнительные определения препроцессора и библиотеки. Это показано в примере ниже.

```python
from distutils.core import setup, Extension

module1 = Extension('demo',
                    define_macros = [('MAJOR_VERSION', '1'),
                                     ('MINOR_VERSION', '0')],
                    include_dirs = ['/usr/local/include'],
                    libraries = ['tcl83'],
                    library_dirs = ['/usr/local/lib'],
                    sources = ['demo.c'])

setup (name = 'PackageName',
       version = '1.0',
       description = 'This is a demo package',
       author = 'Martin v. Loewis',
       author_email = 'martin@v.loewis.de',
       url = 'https://docs.python.org/extending/building',
       long_description = '''
This is really just a demo package.
''',
       ext_modules = [module1])
```

В этом примере [`setup()`](https://python-all.ru/3.6/distutils/apiref.html#distutils.core.setup) вызывается с дополнительной метаинформацией, что рекомендуется при сборке дистрибутивных пакетов. Для самого расширения указываются определения препроцессора, каталоги включаемых файлов, каталоги библиотек и сами библиотеки. В зависимости от компилятора distutils передаёт эту информацию компилятору разными способами. Например, в Unix это может привести к командам компиляции:

```c
gcc -DNDEBUG -g -O3 -Wall -Wstrict-prototypes -fPIC -DMAJOR_VERSION=1 -DMINOR_VERSION=0 -I/usr/local/include -I/usr/local/include/python2.2 -c demo.c -o build/temp.linux-i686-2.2/demo.o

gcc -shared build/temp.linux-i686-2.2/demo.o -L/usr/local/lib -ltcl83 -o build/lib.linux-i686-2.2/demo.so
```

Эти строки приведены только для демонстрации; пользователи distutils должны доверять, что distutils правильно формирует вызовы.

## 4.2. Распространение модулей-расширений

Когда расширение успешно собрано, есть три способа его использовать.

Конечные пользователи обычно хотят установить модуль; они делают это, выполняя

```c
python setup.py install
```

Сопровождающие модуля должны создавать исходные пакеты; для этого они выполняют

```c
python setup.py sdist
```

В некоторых случаях в исходный дистрибутив нужно включить дополнительные файлы; это делается через файл `MANIFEST.in`; подробнее см. [Specifying the files to distribute](https://python-all.ru/3.6/distutils/sourcedist.html#manifest).

Если дистрибутив исходного кода был успешно собран, сопровождающие могут также создать бинарные дистрибутивы. В зависимости от платформы, для этого можно использовать одну из следующих команд.

```c
python setup.py bdist_wininst
python setup.py bdist_rpm
python setup.py bdist_dumb
```