how to make: Python3.3 C++ module

test.cxx

// std::cout のためにC++標準ライブラリー iostream を使用。
#include <iostream>
// std::runtime_error のためにC++標準ライブラリー stdexcept を使用。
#include <stdexcept>

// Pythonバインディングのために /usr/include/python3.3/Ptyhon.h を使用。
#include <Python.h>

// C++の無名名前空間で定義するよ
namespace
{

  // Pythonから呼び出せる関数のテスト test1
  //   - Pythonからの引数: なし
  //   - Pythonへのreturn: Python文字列型（Py_BuildValueで生成）
  // C++ では
  //   - 無名名前空間（またはstatic）の 関数として
  //   - シンボル名 test1 を
  //   - return型を auto -> PyObject* 型 として
  //     - （C++では `int f() { }` と `auto f() -> int { }` は全く同じ意味の異なる記述です。）
  //   - PyObject* const 型の引数2つをシグニチャーとしつつも
  //     - 内部で使用はしないので仮引数に名前は付けず
  //   - 関数本体の定義としては、
  //     - std::cout で標準出力へ文字列を出力し、
  //     - return でPythonの文字列型で文字列を出力
  // している関数定義、といったところ。
  auto test1
  ( PyObject* const
  , PyObject* const
  )
    -> PyObject*
  {
    // C++ モジュールレベルでの動作確認のため適当に標準出力。
    std::cout << "*** test1 called ***" << std::endl;

    // Py_BuildValue を使うとPythonの型の値を作れる
    // to see: https://docs.python.org/3.3/extending/extending.html#building-arbitrary-values
    return Py_BuildValue("s", "hello Python3-FFI-C++");
  }

  // Pythonから使用できるC関数の定義を列挙します。
  //   - { pythonで名乗る関数名, C関数, 引数オプション, 説明文 }
  //   - 列挙する関数は今回は1つですが複数定義できます。
  //   - 最後の { nullptr, nullptr, 0, nullptr } はこの機能の実装詳細が「番兵法」を用いる為に必要な番兵さんです。
  PyMethodDef test_methods[] =
    { { "test1", test1, METH_NOARGS, "std::cout and return test string"}
    , { nullptr, nullptr, 0, nullptr }
    };

  // Pythonからモジュールとして認識される為の自己紹介を定義。
  struct PyModuleDef test_module_definition =
    { PyModuleDef_HEAD_INIT
    , "test"
    , nullptr
    , -1
    , test_methods
    };

  // Python3がモジュールを初期化するために呼び出す関数を定義。
  //   #define PyMODINIT_FUNC extern "C" PyObject* が用意されているので、
  //   PyMODINIT_FUNC PyInit_test() としても良いが、
  //   auto f() -> return_type の記述法に統一したければ次の実装の様に書ける
  extern "C" auto PyInit_test()
    -> PyObject*
  {
    auto module = PyModule_Create(&test_module_definition);
    
    if( module == nullptr )
      throw std::runtime_error("fatal: cannot init module.");
    
    return module;
  }

}