PyO3와 함께하는 파이썬 네이티브 확장 모듈 개발하기

10 Nov 2023

python

파이썬은 강력한 프로그래밍 언어이지만, 때로는 C++ 등의 네이티브 언어로 작성된 모듈을 파이썬에서 사용해야 할 때가 있습니다. 파이썬은 C 언어와의 상호 운용성을 가지고 있지만, 네이티브 확장 모듈을 개발하는 과정은 복잡하고 번거로울 수 있습니다. 이때 PyO3라는 라이브러리를 사용하면 파이썬 네이티브 확장 모듈 개발을 간편하게 할 수 있습니다.

PyO3란?

PyO3는 Rust 언어로 개발된 파이썬 네이티브 확장 모듈 개발을 위한 라이브러리입니다. Rust는 메모리 안정성과 성능을 갖춘 시스템 프로그래밍 언어로, PyO3를 통해 Rust로 작성된 모듈을 파이썬에서 쉽게 사용할 수 있습니다. PyO3는 파이썬 C API에 대한 인터페이스를 제공하여 파이썬과 러스트 간의 상호 운용성을 높여줍니다.

PyO3를 사용한 파이썬 네이티브 확장 모듈 개발하기

PyO3 설치하기: PyO3를 사용하기 위해선 Rust가 설치되어 있어야 합니다. Rust 공식 웹사이트(https://www.rust-lang.org/)에서 Rust를 설치하고, cargo 명령어를 통해 PyO3를 설치합니다.

Rust로 네이티브 모듈 작성하기: Rust로 작성된 네이티브 모듈은 #[pymodule] 속성을 가지는 lib.rs 파일로 시작합니다. 필요한 Rust 코드를 작성하고, cargo build 명령어를 통해 모듈을 빌드합니다.

 use pyo3::prelude::*;

 #[pymodule]
 fn mymodule(py: Python, m: &PyModule) -> PyResult<()> {
     m.add_function(wrap_pyfunction!(my_function, m)?)?;
     Ok(())
 }

 #[pyfunction]
 fn my_function(py: Python) -> PyResult<String> {
     Ok("Hello, PyO3!".to_string())
 }

 #[pymodule]
 fn mymodule(py: Python, m: &PyModule) -> PyResult<()> {
     m.add_function(wrap_pyfunction!(my_function, m)?)?;
     Ok(())
 }

 #[pymodule]
 fn mymodule(py: Python, m: &PyModule) -> PyResult<()> {
     m.add_function(wrap_pyfunction!(my_function, m)?)?;
     Ok(())
 }

파이썬에서 사용하기: 빌드된 모듈은 .so (리눅스), .dylib (맥), .dll (윈도우) 등의 확장자를 가집니다. 파이썬에서 해당 모듈을 임포트하여 사용할 수 있습니다.
```
 import mymodule

 result = mymodule.my_function()
 print(result)  # Hello, PyO3!
```

PyO3를 사용하면 파이썬과 네이티브 언어 간의 상호 운용성을 높이고, 빠르고 안정적인 확장 모듈을 개발할 수 있습니다. Rust의 강력한 기능과 파이썬의 편리한 문법을 결합하여 뛰어난 성능을 발휘하는 확장 모듈을 개발하고 싶다면, PyO3를 고려해보세요.

참고 자료

PyO3 공식 문서: https://pyo3.rs/
Rust 공식 웹사이트: https://www.rust-lang.org/

#python #rust #pyo3