22.1　引言/动机

22.1.1　什么是扩展

一般来说，所有能被整合或导入到其他Python脚本的代码，都可以称为扩展。您可以用纯Python来写扩展，也可以用C和C++之类的编译型语言来写扩展（或者也可以用Java给Jython写扩展，也可以用C#或Visual Basic.NET给IronPython写扩展）。

Python的一大特点就是，扩展和解释器之间的交互方式与普通的Python模块完全一样。Python在设计之初就考虑到要让模块的导入机制足够抽象，抽象到让使用模块的代码无法了解到模块的具体实现细节。除非那个程序员在磁盘中搜索这个模块文件，否则，他就连这个模块到底是用Python写的，还是用某种编译语言写的都分辨不出来。

核心笔记：在不同平台上创建扩展

我们要注意的是，如果你曾自己编译过Python解释器，那么，在这样的环境中，扩展一般都是可以使用的。自己手动编译扩展，和获取扩展的二进制文件是有些不同的。虽然自己编译比简单地下载安装复杂一些，但由此得来的好处就是，你可以自由选择你想使用的Python版本。虽然本章中的例子都是在Unix系统中开发的（一般的Unix中都自带编译器）。但只要你能使用C/C++（或Java）的编译器并且在C/C++（或Java）中有Python的开发环境，那唯一的区别只是怎样来编译而已。无论在哪一个平台上，真正起作用的代码都是一样的。如果你在Win32平台上进行开发，你需要有Visual C++开发环境。Python的发布包中自带了7.1版本的项目文件。当然，你也可以使用老版本的VC。想了解更多的关于如何在Win32上开发扩展的信息，你可以访问如下网页

http://docs.python.org/ext/building-on-windows.html

警告：就算是相同架构的两台电脑之间最好也不要互相共享二进制文件。最好是在各自的电脑上编译Python和扩展，因为有时就算是编译器或是CPU之间的些许差异，也会导致代码不能正常工作。

22.1.2　为什么要扩展Python

纵观软件工程的历史，编程语言都不具备可扩展性，你只能使用已有的功能，而不能为语言增加新功能。现如今的编程环境中，可定制性也是一个很大的卖点，它可以促进代码的复用。TCL和Python等语言是第一批提供可扩展性的语言。那么，为什么我们会想要扩展像Python这种已经很完善的语言呢？有以下几点好理由。

• 添加/额外的（非Python）功能

扩展Python的一个原因就是对一些新功能的需要，而Python语言的核心部分并没有提供这些功能。这时，通过纯Python代码或者编译扩展都可以做到。但是有些情况，比如创建新的数据类型或者将Python嵌入到其他已经存在的应用程序中，则必须得编译。

• 性能瓶颈的效率提升

众所周知，由于解释型的语言是在运行时动态地翻译解释代码，这导致其运行速度比编译型的语言慢。一般说来，把所有代码都放到扩展中，可以提升软件的整体性能。但有时由于时间与精力有限，这样做并不划算。

通常，先做一个简单的代码性能测试，看看瓶颈在哪里，然后把瓶颈部分在扩展中实现会是一个比较简单有效的做法。效果立竿见影不说，而且还不用花费太多的时间与精力。

• 保持专有源代码私密

创建扩展的另一个很重要的原因是脚本语言都有一个共同的缺陷，那就是所有的脚本语言执行的都是源代码，这样一来源代码的保密性便无从谈起了。

把一部分代码从Python转到编译语言就可以保持专有源代码私密，因为你只要发布二进制文件就可以了。编译后的文件相对来说更不容易被反向工程出来。因此，代码能实现保密。尤其是涉及到特殊的算法、加密方法及软件安全的时候，这样做就显得非常至关重要了。

另一种对代码保密的方法是只发布预编译后的。pyc文件。这是介于发布源代码（.py文件）和把代码移植到扩展这两种方法之间的一种较好的折中方法。