Python是否支持定义可被共享库直接调用的C函数？

可以实现，通过Python的C扩展机制，将Python函数包装为符合C调用约定的导出函数，让共享库直接调用该包装函数即可。

实现原理 #

Python函数本质是虚拟机字节码，无法直接被C的call指令调用。我们需要编写一个C风格的包装函数，内部通过Python C API调用目标Python函数，再将这个包装函数导出为共享库符号，让你的mod.so可以直接链接调用。

具体实现步骤 #

1. 编写C扩展包装代码 #

创建wrapper.c，将Python的bar()包装为符合C ABI的导出函数：

#include <Python.h>

// 全局保存Python的bar函数对象，避免重复查找
static PyObject* py_bar_func = NULL;

// 供mod.so直接调用的C风格函数
int bar() {
    // 首次调用时获取Python中的bar函数
    if (!py_bar_func) {
        PyObject* main_module = PyImport_ImportModule("main");
        py_bar_func = PyObject_GetAttrString(main_module, "bar");
        Py_XDECREF(main_module); // 释放模块引用
    }

    // 调用Python函数并转换返回值
    PyObject* result = PyObject_CallObject(py_bar_func, NULL);
    int ret_val = PyLong_AsInt(result);
    Py_XDECREF(result); // 释放结果引用
    return ret_val;
}

// Python模块初始化（必须存在）
static struct PyModuleDef wrapper_module = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT,
    "wrapper",
    NULL,
    -1,
    NULL
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_wrapper(void) {
    return PyModule_Create(&wrapper_module);
}

2. 编译C扩展为共享库 #

用gcc编译成wrapper.so（替换python3.x为你的Python版本）：

gcc -shared -fPIC -I/usr/include/python3.x wrapper.c -o wrapper.so -lpython3.x

3. 修改Python代码加载扩展与共享库 #

确保wrapper.so的符号全局可见，让mod.so能解析到bar函数：

import ctypes
import sys

def bar():
    return 1337

# 加载自定义C扩展，初始化Python函数引用
sys.path.insert(0, '.')
import wrapper

# 加载wrapper.so并设置符号全局可见，让mod.so能找到bar
wrapper_dll = ctypes.CDLL("./wrapper.so", mode=ctypes.RTLD_GLOBAL)

# 加载mod.so，此时它可以直接调用bar()
dll = ctypes.PyDLL("./mod.so")

assert dll.foo(ctypes.c_float(42)) == 42 + 1337

4. 简化mod.so的C代码 #

现在mod.so的代码可以直接写成你想要的形式：

// 声明外部的bar函数
int bar();

int foo(float f) {
    return f + bar();
}

关键注意事项 #

• 符号可见性：必须用RTLD_GLOBAL加载wrapper.so，否则mod.so无法解析bar符号。
• 引用计数管理：在C扩展中要正确处理Python对象的引用计数，避免内存泄漏。
• 自动生成：结合你已有的mod_api.json，可以编写脚本自动生成wrapper.c的包装函数代码，完全省去手动编写的步骤。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MyNameIsTrez