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      知識庫 > Python如何嵌入C/C++進行開發(fā)?

      Python如何嵌入C/C++進行開發(fā)?

      Python如何嵌入C/C++進行開發(fā)?

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      石塘網(wǎng)
      相關欄目: 知識庫
      最新回答 2023-05-15 15:22:27
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      共有3條回答
      小小猿愛嘻嘻

      你說的是在C/C++程序中調(diào)用Python吧,這個實現(xiàn)起來非常簡單,只需要在頭文件中引入Python.h文件,然后在編譯的時候鏈接到Python庫即可,下面我簡單介紹一下,以Linux系統(tǒng)為例,感興趣的朋友可以嘗試一下:

      01

      安裝python-devel插件

      首先,安裝python-devel插件,這個插件包含有C/C++程序調(diào)用Python的頭文件和庫文件,在編寫和編譯程序的時候會用到,安裝的話,直接在終端輸入命令“yum install -y python-devel”即可,默認情況下安裝的是Python2,需要安裝Python3.x的話,運行命令“yum install -y python3x-devel”即可:

      02

      C/C++程序調(diào)用Python

      插件安裝完成后,我們就可以直接編寫C/C++程序來調(diào)用Python了,測試代碼如下,這里我簡單輸出了一條Python語句,基本思想先初始化,然后調(diào)用Python,最后再結束,整個流程非常簡單,也非常容易理解:

      編寫完成后,wq保存程序,接著在終端運行“gcc -lpython2.7 test.c -o test”命令(這里替換成你的C/C++文件),即可正常編譯程序,運行效果如下,和預期的一樣:

      當然,你也可以直接調(diào)用py文件(腳本),傳入?yún)?shù),取得返回結果,這里我簡單編寫了一個add求和函數(shù),輸入2個參數(shù),返回一個結果:

      C/C++調(diào)用代碼如下,基本流程和前面一樣,先初始化,然后加載模塊,調(diào)用函數(shù),傳入?yún)?shù),最后再取得執(zhí)行結果,代碼量有些多,但理解起來不難:

      至此,我們就完成了在C/C++程序中調(diào)用Python。總的來說,整個過程非常簡單,只要你有一定C/C++基礎,熟悉一下上面的示例和代碼,很快就能掌握的,Windows環(huán)境類似,也需要導入對應頭文件和庫,網(wǎng)上也有相關教程和資料,介紹的非常詳細,感興趣的話,可以搜一下,希望以上分享的內(nèi)容能對你有所幫助吧,也歡迎大家評論、留言進行補充。

      張羽赫

      如果你想把Python嵌入C C++中是比較簡單的事情,你需要的是在VC中添加Python的include文件目錄和lib文件目錄。下面我們來看下如何把Python

      如果你想把Python嵌入C/C++中是比較簡單的事情,你需要的是在VC中添加Python的include文件目錄和lib文件目錄。下面我們來看下如何把Python嵌入C/C++中。

      VC6.0下,打開 tools->options->directories->show directories for,將Python安裝目錄下的inlude目錄添加到inlude files項中,將libs目錄添加到library files項中。

      VC2005下,打開tools->options->項目和解決方案->VC++目錄,然后做相同工作。

      代碼如下:

      在debug下執(zhí)行出錯,“無法找到python31_d.lib文件”,后查到原因是:在debug下生成必須要有python31_d.lib文件,否則只能在release下生成

      #include <python.h>

      int main()

      {

      Py_Initialize();

      PyRun_SimpleString("Print 'hi, python!'");

      Py_Finalize();

      return 0;

      }

      Py_Initialize函數(shù)原型是:void Py_Initialize()

      把Python嵌入C/C++中時必須使用該函數(shù),它初始化Python解釋器,在使用其他的Python/C API之前必須先調(diào)用該函數(shù)??梢允褂肞y_IsInitialized函數(shù)判斷是否初始化成功,成功返回True。

      PyRun_SimpleString函數(shù)原型是int PyRun_SimpleString(const char *command),用來執(zhí)行一段Python代碼。

      注意:是否需要維持語句間的縮進呢?

      Py_Finalize函數(shù)原型是void Py_Finalize(),用于關閉Python解釋器,釋放解釋器所占用的資源。

      PyRun_SimpleFile函數(shù)可以用來運行".py"腳本文件,函數(shù)原型如下:

      int PyRun_SimpleFile(FILE *fp, const char *filename);

      其 中fp是打開的文件指針,filename是要運行的python腳本文件名。但是由于該函數(shù)官方發(fā)布的是由visual studio?http://2003.NET編譯的,如果使用其他版本的編譯器,F(xiàn)ILE定義可能由于版本原因?qū)е卤罎ⅰM瑫r,為簡便起見可以使用如下方式來代替該函數(shù):

      PyRun_SimpleString("execfile(‘file.py’)"); //使用execfile來運行python文件

      Py_BuildValue()用于對數(shù)字和字符串進行轉(zhuǎn)換處理,變成Python中相應的數(shù)據(jù)類型(在C語言中,所有Python類型都被聲明為PyObject類型),函數(shù)原型如下:

      PyObject *Py_BuildValue(const char *format, …..);

      PyString_String()用于將PyObject*類型的變量轉(zhuǎn)換成C語言可以處理的char*型,具體原型如下:

      char* PyString_String(PyObject *p);

      你看我獨角獸嗎

      如果要在Python中包裝現(xiàn)有的C或C ++功能,則有很多選擇可以去做。一個比較簡單的是,我們可以試著手動封裝嘗試下如何用Python嵌入C/C++進行開發(fā)。

      手動封裝

      如果您要包裝的C / C ++代碼相對較少,則可以手動完成。文檔的“ 擴展和嵌入”部分是一個很好的參考。

      當我為C和C ++代碼編寫包裝器時,通常會為代碼提供一個過程接口,然后使用Python構造一個面向?qū)ο蟮慕涌?。我這樣做是出于兩個原因:首先,將C ++對象暴露給Python很麻煩;其次,我更喜歡用Python編寫高層結構,而不是用C ++編寫它們。

      讓我們看一個基本的包裝器:文件“ hello.c”中有一個函數(shù)“ hello”?!?hello”的定義如下:

      char * hello(char * what)

      要手動封裝,我們需要執(zhí)行以下操作。

      首先,編寫一個Python可調(diào)用函數(shù),該函數(shù)接受一個字符串并返回一個字符串。

      其次,在模塊的符號表中注冊此函數(shù)(所有Python函數(shù)都存在于模塊中,即使它們實際上是C函數(shù)也是如此?。?/p>

      第三,為模塊編寫一個初始化函數(shù)(所有擴展模塊都需要一個初始化函數(shù))。

      第四,編寫一個setup.py腳本:

      即使在此簡單級別上,此代碼也有兩個方面值得討論。

      錯誤處理

      請注意PyArg_ParseTuple調(diào)用。該調(diào)用告訴Python,“ hello”包裝函數(shù)恰好采用一個參數(shù),即字符串(“ s”表示“字符串”;“ ss”表示“兩個字符串”;“ si”表示“字符串和整數(shù)”)) 。C API與Python的約定是,從返回PyObject *的函數(shù)返回NULL表示已發(fā)生錯誤;在這種情況下,錯誤信息是在PyArg_ParseTuple中設置的,我們只是通過返回NULL在堆棧上傳遞錯誤。

      引用計數(shù)

      Python在引用計數(shù)系統(tǒng)上工作:每當一個函數(shù)“擁有”一個對象的所有權(例如,通過將其分配給列表或字典),它都會使用Py_INCREF使該對象的引用計數(shù)增加1。當將該對象從該特定位置刪除(例如,從列表或字典中刪除)時,引用計數(shù)將使用Py_DECREF減少。當引用計數(shù)達到0時,Python會知道該對象未被任何對象使用,并且可以釋放該對象(但是,可能不會立即釋放它)。

      為什么這么重要?好吧,我們正在用PyString_FromString在此代碼中創(chuàng)建一個PyObject。我們需要INCREF嗎?要找出答案,請查看PyString_FromString的文檔:

      http://docs.python.org/api/stringObjects.html#l2h-461

      看到哪里寫著“新參考”?這意味著它將交出引用計數(shù)為1的對象,這就是我們想要的。如果它說“借用的引用”,那么我們需要在返回對象之前先對對象進行INCREF,以表明我們希望分配的內(nèi)存能夠在函數(shù)結束后繼續(xù)存在。

      這是一種考慮引用的方法:

      • 如果您從Python API收到Python對象,則可以在自己的C代碼中使用它,而無需增加它的引用。

      • 如果您想保證Python對象可以在您自己的C代碼末尾保留下來,則必須INCREF。

      • 如果您從Python代碼收到一個對象,并且它是一個新引用,但是您不希望它在您自己的C代碼末尾生存下來,則應該對它進行DECREF。

      順便說一句,如果您想返回None,則可以使用Py_None。記住要INCREF!

      另一個注意事項:我談到了使用PyCObjects傳遞不透明的C / C ++數(shù)據(jù)類型。如果您使用Python來組織代碼,但是這具有不需要訪問Python的復雜結構,則這很有用。

      您可以將指針包裝在PyCObjects中(如果需要,可以使用關聯(lián)的析構函數(shù)),此時它們變?yōu)椴煌该鞯腜ython對象,其內(nèi)存由Python解釋器管理

      ??梢栽谑纠a看到一個例子,下 code/hello/hellmodule.c,函數(shù)cobj_in,cobj_out以及 free_my_struct,它通過使用PyCObject包裝的分配的C結構回到Python。

      總結

      因此,這是關于如何手動封裝Python的簡短介紹。但是,您可能會猜到,有許多項目專門用于自動封裝代碼。所以手動封裝嘗試下用Python嵌入C/C++進行開發(fā),其他的大家可以搜索看看,比較好用的是SWIG、pyrex和ctypes的等。

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