Язык программирования Python

Интеграция Python и других систем программирования

Язык программирования Python является сценарным языком, а значит его основное назначение — интеграция в единую систему разнородных программных компонентов. Выше рассматривалась (низкоуровневая) интеграция с C/C++-приложениями. Нужно заметить, что в большинстве случаев достаточно интеграции с использованием протокола. Например, интегрируемые приложения могут общаться через XML–RPC, SOAP, CORBA, COM, .NET и т.п. В случаях, когда приложения имеют интерфейс командной строки, их можно вызывать из Python и управлять стандартным вводом–выводом, переменными окружения. Однако есть и более интересные варианты интеграции.

Современное состояние дел по излагаемому вопросу можно узнать по адресу: http://www.python.org/moin/IntegratingPythonWithOtherLanguages

Java

Документация по Jython (это реализация Python на Java–платформе) отмечает, что Jython обладает следующими неоспоримыми преимуществами над другими языками, использующими Java–байт–код:

Jython–код динамически компилирует байт–коды Java, хотя возможна и статическая компиляция, что позволяет писать апплеты, сервлеты и т.п.;

Поддерживает объектно–ориентированную модель Java, в том числе, возможность наследовать от абстрактных Java–классов;

Jython является реализацией Python — языка с практичным синтаксисом, обладающего большой выразительностью, что позволяет сократить сроки разработки приложений в разы.

Правда, имеются и некоторые ограничения по сравнению с «обычным» Python. Например, Java не поддерживает множественного наследования, поэтому в некоторых версиях Jython нельзя наследовать классы от нескольких Java–классов (в тоже время, множественное наследование поддерживается для Python–классов).

Следующий пример (файл lines.py) показывает полную интеграцию Java–классов с интерпретатором Python:

Листинг

# Импортируются модули из Java

from java.lang import System

from java.awt import *

# А это модуль из Jython

import random

# Класс для рисования линий на рисунке

class Lines(Canvas):

# Реализация метода paint

def paint(self, g):

X, Y = self.getSize.width, self.getSize.height

label.setText("%s x %s» % (X, Y))

for i in range(100):

x1, y1 = random.randint(1, X), random.randint(1, Y)

x2, y2 = random.randint(1, X), random.randint(1, Y)

g.drawLine(x1, y1, x2, y2)

# Метки, кнопки и т.п.

panel = Panel(layout=BorderLayout)

label = Label(«Size», Label.RIGHT)

panel.add(label, «North»)

button = Button(«QUIT», actionPerformed=lambda e: System.exit(0))

panel.add(button, «South»)

lines = Lines

panel.add(lines, 'Center')

# Запуск панели в окне

import pawt

pawt.test(panel, size=(240, 240))

Программы на Jython можно компилировать в Java и собирать в jar–архивы. Для создания jar–архива на основе модуля (или пакета) можно применить команду jythonc, которая входит в комплект Jython. Из командной строки это можно сделать примерно так:

Листинг

jythonс–d–c–j lns.jar lines.py

Для запуска приложения достаточно запустить lines из командной строки:

Листинг

java–classpath "$CLASSPATH» lines

В переменной $CLASSPATH должны быть пути к архивам lns.jar и jython.jar.

Prolog

Для тех, кто хочет использовать Prolog из Python, существует несколько возможностей:

Версия GNU Prolog (сайт: интегрируется с Python посредством пакета bedevere (сайт:

Имеется пакет PyLog для работы с SWI–Prolog из Python

Можно использовать пакет pylog (доступен с сайта:, который добавляет основные возможности Prolog в Python

Эти три варианта реализуют различные способы интеграции возможностей Prolog в Python. Первый вариант использует SWIG, второй организует общение с Prolog–системой через конвейер, а третий является специализированной реализацией Prolog.

Следующий пример показывает использование модуля pylog:

Листинг

from pylog import *

exec(compile(r»""

man('Socrates').

man('Democritus').

mortal(X) : — man(X).

«""))

WHO = Var

queries = [mortal('Socrates'),

man(WHO),

mortal(WHO)]

for query in queries:

print "?», query

for _ in query:

print " yes:", query

Что выдает результат:

Листинг

? mortal(Socrates)

yes: mortal(Socrates)

? man(_)

yes: man(Socrates)

yes: man(Democritus)

? mortal(_)

yes: mortal(Socrates)

yes: mortal(Democritus)

Разумеется, это не «настоящий» Prolog, но с помощью модуля pylog любой, кому требуются логические возможности Prolog в Python, может написать программу с использованием Prolog–синтаксиса.

OCaml

Язык программирования OCaml — это язык функционального программирования (семейства ML, что означает Meta Language), созданный в институте INRIA, Франция. Важной особенностью OCaml является то, что его компилятор порождает исполняемый код, по быстродействию сравнимый с С, родной для платформ, на которых OCaml реализован. В то же время, будучи функциональным по своей природе, он приближается к Python по степени выразительности. Именно поэтому для OCaml была создана библиотека Pycaml, фактически реализующая аналог C API для OCaml. Таким образом, в программах на OCaml могут использоваться модули языка Python, в них даже может быть встроен интерпретатор Python. Для Python имеется большое множество адаптированных C–библиотек, это дает возможность пользователям OCaml применять в разработке комбинированное преимущество Python и OCaml. Минусом является только необходимость знать функции Python/C API, имена которого использованы для связи OCaml и Python.

Следующий пример (из Pycaml) показывает программу для OCaml, которая определяет модуль для Python на OCaml и вызывает встроенный интерпретатор Python:

Листинг

let foo_bar_print = pywrap_closure

(fun x -> pytuple_fromarray (pytuple_toarray x)) ;;

let sd = pyimport_getmoduledict ;;

let mx = pymodule_new «CamlModule» ;;

let cd = pydict_new ;;

let cx = pyclass_new (pynull , cd, pystring_fromstring «CamlClass») ;;

let cmx = pymethod_new (foo_bar_print,(pynull ),cx) ;;

let _ = pydict_setitemstring (cd, «CamlMethod», cmx) ;;

let _ = pydict_setitemstring (pymodule_getdict mx, «CamlClass», cx) ;;

let _ = pydict_setitemstring (sd, «CamlModule», mx) ;;

let _ = pyrun_simplestring

(«from CamlModule import CamlClass\n» ^

«x = CamlClass\n» ^

«for i in range(100000):\n» ^

« x.CamlMethod(1,2,3,4)\n» ^

«print 'Done'\n»)

Pyrex

Для написания модулей расширения можно использовать специальный язык — Pyrex — который совмещает синтаксис Python и типы данных C. Компилятор Pyrex написан на Python и превращает исходный файл (например, primes.pyx) в файл на C — готовый для компиляции модуль расширения. Язык Pyrex заботится об управлении памятью, удаляя после себя ставшие ненужными объекты. Пример файла из документации к Pyrex (для вычисления простых чисел):