Vorstellung des Beispiels

Im Kurs nutzen wir ein rechenzeitintensives Beispiel. Damit können wir die unterschiedlichen Methoden für Erweiterungen gut vergleichen.

Python-Erweiterungen im Pyrex/Cython

Pyrex ist eine Sprache zum Schreiben von Python-Erweiterungs-Modulen. Es handelt sich im Wesentlichen um Python mit einigen Einschränkungen und Ergänzungen, die es erlauben den Quelltext automatisch in C zu übertragen und eine Python-Erweiterung daraus zu generieren.

Im Kurs wird Pyrex an einem Beispiel vorgestellt. Die Möglichkeiten bestehende Programme in C zu integrieren werden erläutert.

Nutzung von DLLs mit ctypes

Das Paket ctypes erlaubt es DLLs bzw. shared libraries in Python zu nutzen. Es funktioniert unter den Betriebssystemen Windows, Windows CE, Mac OS X, Linux, Solaris, FreeBSD und OpenBSD. Die Implementierungssprache der DLL spielt dabei keine Rolle.

Im Kurs wir die Nutzung von ctypes an Beispielen erläutert. Unter Windows kommen der .NET-Compiler von Microsoft und der mingw-Compiler (gcc) zum Einsatz. Das Beispiel unter Linux wird mit gcc kompiliert. Besonderes Augenmerk wird auf die Typkonvertierungen zwischen Python und der DLL gelegt.

Nutzung von Pythons C-API

Die Standard-Version von Python ist in C implementiert und bietet eine umfangreiche API um Erweiterungen zu schreiben.

Im Kurs werden die Grundlagen dieser API an Beispielen erläutert. Es wird eine Erweiterung entwickelt, die sich von Python aus nutzen lässt.

Automatische Generierung von Erweiterungen mit SWIG

Der "Simplified Wrapper and Interface Generator" (SWIG) ermöglicht es C/C++ Bibliotheken von 13 anderen Sprachen aus zugänglich zu machen. Python wird ebenfalls unterstützt.

Im Kurs wird die Funktionsweise von SWIG erläutert. Dafür werden Beispiele in C und C++ genutzt.

Jython

Jython ist eine Implementierung von Python in Java. Es erlaubt die direkte Nutzung von Java-Klassen.

Im Kurs werden die Grundlagen von Jython-Programmen dargelegt. An Beispielen wird die Nutzung bestehender Java-Klassen sowie selbst geschriebener Klassen gezeigt.

IronPython

IronPython ist eine Pythonimplementierung in in .NET. Sie erlaubt die Nutzung aller .NET Merkmale und macht damit Python zu einer .NET-Sprache erster Klasse - vergleichbar mit C# oder Visual Basic. Der Kurs führt kurz in IronPython ein, stellt vor wie .NET-Assemblies und wie selbst geschriebene C#-Klassen genutzt werden können.

Nutzung von FORTRAN-Routinen von Python

FORTRAN ist eine der ältesten Programmiersprachen und wird im wissenschaftlichen Bereich wegen seiner Performance immer noch intensiv eingesetzt. Es gibt viele alte, aber bewährte numerische Bibliotheken, die sich mit Python gut nutzen lassen.

Im Kurs wird die Nutzung von F2PY zur Verbindung von Python mit Subroutinen in FORTRAN77 und FORTRAN90/95 erläutert. An Beispielen wird aufgezeigt, wie eine objektorientierte Schnittstelle aufgebaut werden kann.