Python 有强于 Bash 的语法检查，但是，不适合一些高性能的场景，所以，很多时候会作为胶水语言使用。而且，由于 CPython 作为事实标准，使得其兼容 C/C++ 要容易的多，所以，通常高性能场景下会通过 C/C++ 进行重构。
这里介绍 Python 如何调用 Rust 的实现。
简介
社区有个很不错的库 PyO3 可以用来在 Rust 和 Python 之间相互调用。
示例
为了简化处理，同时提供了 maturin 工具，可以通过 pip install maturin 安装。
----- 如下新建目录，或者在某目录下 init 初始化
$ maturin new pyex
----- 其中Cargo.toml关键内容如下
$ cat Cargo.toml
[lib]
name = "pyex"
crate-type = ["cdylib"]
[dependencies]
pyo3 = {version="0.22.0", features=["extension-module"]}
----- 会自动生成如下文件
$ cat src/lib.rs
use pyo3::prelude::*;
/// Formats the sum of two numbers as string.
#[pyfunction]
fn sum(a: usize, b: usize) -> PyResult<String> {
Ok((a + b).to_string())
}
/// A Python module implemented in Rust.
#[pymodule]
fn pyex(m: &Bound<'_, PyModule>) -> PyResult<()> {
m.add_function(wrap_pyfunction!(sum, m)?)?;
Ok(())
}
----- 可以直接编译
$ cargo build
此时会在 target/debug 目录下生成 libpyex.so 文件，然后切换到上述 target/debug 目录，并将源文件重命名为 pyex.so 文件，然后通过如下方式调用。
$ python
>>> import pyex
>>> pyex.sum(1, 2)
'3'
Maturin
为了简化，可以使用 maturin 命令，注意，其依赖 virtualenv 或者 venv 环境，更多可以参考 Python 虚拟环境详解 内容，如下是常用的命令。
----- 启动 Python 虚拟环境，可以防止对老环境的污染
$ python -m venv rust
----- 后续可以直接使用该命名
$ source rust/bin/activate
----- 编译，会在 target/wheels 目录下生成 *.whl 文件
(rust) $ maturin build
----- 会自动安装到 Python 环境中，可以通过 pip list 查看
(rust) $ maturin develop
----- 生成 .pyd 文件，可以在 Python 中直接导入
(rust) $ maturin develop --skip-install
----- 打包生成 .whl 可发布的文件
(rust) $ maturin develop --release
然后就可以使用上述的方式验证，此时不需要再切换目录、重命名文件。
常用技巧
错误处理
如上示例的函数会返回 PyResult 结果，在 src/err/mod.rs 文件中定义如下。
pub struct PyErr {
state: UnsafeCell<Option<PyErrState>>,
}
pub type PyResult<T> = Result<T, PyErr>;
常规的，可以通过 PyOSError::new_err("error") 类似方式生成，如果有些三方库自定义的错误类型，简单的可以通过 map_err 函数进行映射，详见 Rust 中的错误处理 中的介绍。
当三方库的错误类型比较多时，上述 map_err 方式处理起来会比较繁琐，而受限于 Rust 的 Orphan Rule 的限制，无法对一个三方的错误实现某个三方的特征，也就是如下的方式会报错。
impl From<hello::Error> for PyErr {
fn from(err: hello::Error) -> Self {
Self(err)
}
}
此时就需要引入一个中间的错误类型进行转换，详见 Error Handling 的介绍。
参考
- PyO3.rs 官方的帮助文档。