Python 3 C扩展迁移疑问：PyImport_ExtendInittab相关问题咨询

先聊聊我对你遇到的问题的理解：之前在C应用里嵌入并扩展Python 2.7时，你用PyModule_Create创建模块，手动给它添加成员（包括子模块），还把顶层模块塞进PyEval_GetBuiltins()里——这种操作在Py2里虽不规范但能跑，可迁移到Py3后直接报错：ModuleNotFoundError: No module named 'foo.bar'; 'foo' is not a package。后来你查阅了PyImport_ExtendInittab的示例，有两个疑问，我来逐一解答：

1. Inittab的含义是什么？为什么不叫PyImport_ExtendBuiltins？ #

Inittab其实是Initialization Table（初始化表）的缩写，本质是Python解释器用来记录所有内置扩展模块初始化函数的列表。当Python第一次尝试导入某个模块时，会优先查询这个表：如果找到对应模块名的初始化函数，就调用它来创建并返回模块对象，这是Python扩展模块被导入的标准入口。

至于为什么不叫PyImport_ExtendBuiltins，这俩完全是两个不同的东西：

• 你之前往PyEval_GetBuiltins()里塞模块的操作，是把模块直接扔进了Python的内置命名空间——这相当于绕开了正常的模块导入机制，属于“野路子”。builtins是用来存放print、len这类内置函数/对象的地方，根本不是给扩展模块留的位置，Py2对这种操作比较宽容，但Py3收紧了规则，直接触发了报错。
• 而PyImport_ExtendInittab是在模块导入的底层注册环节添加模块，让Python的导入系统能正常识别它是一个合法模块，走标准的import流程。这才是嵌入扩展模块的规范做法，能和Python的模块体系完全兼容。

2. 能否通过PyImport_ExtendInittab创建包含子模块的包？ #

当然可以，但不能像Py2那样直接把子模块挂到父模块上就完事，得严格遵循Py3的包规则来做，核心是要让父模块被识别为包，具体步骤如下：

• 首先，注册父模块foo时，要把它变成一个包。Python判断一个模块是不是包的核心依据是：是否拥有__path__属性。所以在创建foo模块的初始化函数里，你需要给模块对象添加一个__path__属性（哪怕是空列表也行），比如用PyModule_AddObject()添加一个值为[]的__path__。
• 然后，把子模块foo.bar单独通过PyImport_ExtendInittab注册。注意Py3里扩展模块的初始化函数命名规则是PyInit_<模块全名>，这里的模块全名要用下划线连接，也就是PyInit_foo_bar（不能用点）。
• 当用户执行from foo.bar import bas时，Python会先导入foo，发现它有__path__，认定它是包，接着会在包的路径下查找foo.bar，这时候就会命中Inittab里的PyInit_foo_bar函数，创建并加载子模块。

这样整个包结构就能被Python的导入系统正常识别，不会再出现之前的报错了。

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