想要享受更輕松愉悅的編程，腳本語言是首選。想要更敏捷高效，c++則高山仰止。所以我一直試圖在各種通用或者專用的腳本語言中將c++的優勢融入其中。原來貢獻過一篇《c++和js的混合編程》也是同樣的目的。
得益於機器學習領域的發展，Python最近一直維持熱度，但Python的速度，比node.js都差距不小，所以使用c++來提高一些速度更有必要。
編寫Python的擴展模塊已經有不少的不錯的框架，但感覺上boost是最好用的一個。
環境准備
本文的實驗環境為mac電腦。使用Linux環境通常也可以使用apt或者yum來安裝配置對應的開發環境，請查看其它介紹文檔。
在mac上准備環境很容易，首先要已經安裝Xcode，並且安裝了Xcode的命令行工具。其次要安裝Homebrew擴展包管理工具。這部分是基礎的開發環境，這里不做額外說明。
在命令行執行brew install boost-python3，一行命令就可以安裝完成Python模塊的開發環境。（本例中完全使用Python3為例來說明，如果想制作Python2的擴展包，請根據需要修改相應的名稱和版本號）。
簡單示例
從boost官網抄了一個簡單的示例，包括了初始化、從Python傳遞參數給c++和從c++返回結果給Python的一個基本流程。源代碼非常短，請看下面：
#include <string>
#include <boost/python.hpp>
using namespace std;
using namespace boost::python;
struct World{
void set(string msg) { this->msg = msg; }
string greet() { return msg; }
string msg;
};
//特別注意下面的模塊名hello同將來引入Python的模塊名、編譯完成的文件名，三者必須相同
BOOST_PYTHON_MODULE(hello){
class_<World>("World")
.def("greet", &World::greet)
.def("set", &World::set)
;
}
編譯
假設上面的c++代碼保存為hello.cpp文件。使用如下兩行命令可以完成編譯：
#生成.o臨時編譯文件
g++ -fpic -c hello.cpp $(pkg-config --cflags python3)
#生成.so工作文件
g++ -shared -o hello.so hello.o -lboost_python37 $(pkg-config --cflags --libs python3)
上面的兩行編譯命令中，有兩個編譯參數可能是需要根據具體版本做調整的，一個是pkg-config庫管理工具中的python3，這個名稱和版本號可以檢查如下路徑的配置文件，根據自己需要選擇對應的庫版本，比如python3對應需要有python3.pc文件：
ls /usr/local/lib/pkgconfig/python*pc
另外一個是第二行命令中的-lboost_python37，這個檢查已經安裝的庫版本來決定，比如-lboost_python37對應需要有libboost_python37.dylib文件，特別注意這個版本同將來運行的python環境版本必須精確一致，小版本也必須相同：
ls /usr/local/lib/libboost_python*
驗證
編譯完成會在當前目錄生成hello.so文件，這時候可以直接使用Python的交互模式來驗證擴展模塊的使用：
$ python3
Python 3.7.0 (default, Sep 18 2018, 18:47:22)
[Clang 9.1.0 (clang-902.0.39.2)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import hello
>>> test=hello.World()
>>> test.set("hello 世界");
>>> test.greet()
'hello 世界'
bjam編譯
boost官方推薦使用Boost.Build系統bjam來編譯，比Makefile之類的確會略微的方便一點，這里介紹出來供參考。
安裝bjam：brew install bjam。
在當前目錄建立一個文本文件Jamroot,內容為：
import python ;
using python : 3 ;
lib boost_python37 ;
project demo
: requirements
<location>.
<library>boost_python37
;
#注意下面的hello,同cpp文件中最后導出的模塊名必須相同
python-extension hello
: hello.cpp
: <cxxflags>"`pkg-config --cflags python3`"
: <linkflags>"`pkg-config --libs python3`"
;
在命令行執行bjam命令，會自動編譯生成hello.o及hello.dylib文件，.o文件為臨時文件可以刪除，.dylib文件改名為.so文件就是我們需要的Python擴展庫，使用起來是完全相同的。
參考資料
https://www.boost.org/doc/libs/1_60_0/libs/python/doc/html/tutorial/index.html