python|python 与c++相互调用实现 python与c++相互调用实现

一、c++调用Python

1.Python脚本
2.C++调用python脚本

二、接口方法

1.规范化语法

三、Pthon调用c++

1.基于extern
2.基于swig

一、c++调用Python 将Python安装目录下的include和libs文件夹引入到项目中，将libs目录下的python37.lib复制一份为python37_d.lib

1.Python脚本

def Hello():print("Hello")def Add(a,b):returna+b

2.C++调用python脚本

#include using namespace std; int main(){Py_Initialize(); //初始化，创建一个Python虚拟环境if (Py_IsInitialized()){PyObject* pModule = NULL; PyObject* pFunc = NULL; pModule = PyImport_ImportModule("test_python"); //参数为Python脚本的文件名if (pModule){pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "Hello"); //获取函数PyEval_CallObject(pFunc, NULL); //执行函数}else{printf("导入Python模块失败...\n"); }}else{printf("Python环境初始化失败...\n"); }Py_Finalize(); }

二、接口方法 Python3.6提供给C/C++接口函数，基本都是定义pylifecycle.h，pythonrun.h，ceval.h中。

Py_Initialize() 和 Py_Finalize()：必须先调用Py_Initialize()进行初始化，这个API用来分配Python解释器使用的全局资源，应用程序结束时需要调用Py_Finalize()来关闭Python的使用环境。
Py_IsInitialized()：用来判断Python解释器是否初始化成功，true为成功，false为失败。
PyErr_Print() & PyErr_Clear()：执行Python出错时，PyErr_Print()可将错误信息显示出来，PyErr_Clear()将错误信息在Python解释器的缓存清除。
PyRun_SimpleString()：这个函数能够用来执行简单的Python语句。
PyEval_InitThreads()：如果使用多线程调用Python脚本，就需要在初始化Python解释器时调用PyEval_InitThreads()来启用线程支持（导致Python内部启用线程锁），最好在主线程启动时就调用。该API同时也锁定全局解释锁，所以，还需要在初始化完成后需要自行释放锁。
如果不需要使用多线程，不建议启用该选项，互斥锁也会不可避免的增加系统开销。

1.规范化语法

#include //添加python的声明 using namespace std; int main(){Py_Initialize(); //1、初始化python接口 //初始化使用的变量PyObject* pModule = NULL; PyObject* pFunc = NULL; PyObject* pName = NULL; //2、初始化python系统文件路径，保证可以访问到 .py文件PyRun_SimpleString("import sys"); PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')"); //3、调用python文件名。当前的测试python文件名是test.py。在使用这个函数的时候，只需要写文件的名称就可以了。不用写后缀。pModule = PyImport_ImportModule("test"); //4、调用函数pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "AdditionFc"); //5、给python传参数PyObject* pArgs = PyTuple_New(2); //函数调用的参数传递均是以元组的形式打包的,2表示参数个数。如果AdditionFc中只有一个参数时，写1就可以了。这里只先介绍函数必须有参数存在的情况。 PyTuple_SetItem(pArgs, 0, Py_BuildValue("i", 2)); //0：表示序号。第一个参数。PyTuple_SetItem(pArgs, 1, Py_BuildValue("i", 4)); //1：也表示序号。第二个参数。i：表示传入的参数类型是int类型。 //6、使用C++的python接口调用该函数PyObject* pReturn = PyEval_CallObject(pFunc, pArgs); //7、接收python计算好的返回值int nResult; PyArg_Parse(pReturn, "i", &nResult); //i表示转换成int型变量。在这里，最需要注意的是：PyArg_Parse的最后一个参数，必须加上“&”符号。 //8、结束python接口初始化Py_Finalize(); }

三、Pthon调用c++

python调用c++一种是基于extern 的方式，另一种是swig

1.基于extern
初级版：
首先先看一下Python调用c
C代码：

#include#includeint foo(int a, int b) { printf("you input %d and %d\n", a, b); return a+b; }

Python代码：

import ctypes lib = ctypes.CDLL("./libpycall_c.so")lib.foo(1, 3) print '***finish***'

编译：

gcc -g -o libpycall_c.so -shared -fPIC pycall_c.c

然后基于c++改造上述代码(使用g++编译生成C动态库的代码中的函数或者方法，需要使用extern “C”来进行编译)
c++代码：

#include using namespace std; int foo(int a, int b){cout << "the number you input:" << a << "\t" << b << endl; return a + b; }extern "C" {int foo_(int a, int b){foo(a, b); }}

python代码：

import ctypes lib = ctypes.CDLL("./libpycall.so")lib.foo_(1, 3) print '***finish***'

编译：

g++ -g -o libpycall.so -shared -fPIC pycall.cpp

升级版：
c++定义一个类，通过python调用c++类的方法

#include using namespace std; class TestLib{private:int number = 0; public:void set_number(int num){number = num; }int get_number(){return number; }}; extern "C" {TestLib obj; int get_number(){return obj.get_number(); }void set_number(int num){obj.set_number(num); }}

python 代码：

import ctypeslib = ctypes.CDLL("./libpycall.so")print lib.get_number()#0lib.set_number(10)print lib.get_number()#10

编译：

g++ -g -o libpycall.so -shared -fPIC -std=c++11 pycall.cpp

2.基于swig
Swig是一种软件开发工具，能让一些脚本语言调用C/C++语言的接口。它实现的方法是，通过编译程序将C/C++的声明文件(.i文件)编译成C/C++的包装器源代码(.c或.cxx)。通过直接调用这样的包装器接口，脚本语言可以间接调用C/C++语言的程序接口。
参考地址:https://github.com/swig/swig
首先安装，源码或者pip
案例：
有这样一段C的代码，文件名为example.c

/* File : example.c */doubleMy_variable= 3.0; /* Compute factorial of n */intfact(int n) {if (n <= 1) return 1; else return n*fact(n-1); }/* Compute n mod m */int my_mod(int n, int m) {return(n % m); }

你想在你的脚本语言的代码里面调用fact函数。你可以通过一段非常简单的SWIG脚本，文件名为example.i：(这里的格式非常重要，即使第一行的注释也不能省略)

/* File : example.i */%module example%{/* Put headers and other declarations here */extern double My_variable; extern intfact(int); extern intmy_mod(int n, int m); %}extern double My_variable; extern intfact(int); extern intmy_mod(int n, int m);

这段.i文件分成3个部分：