Python与C++互动编程

最新推荐文章于 2022-09-29 21:40:12 发布

DW_Deven

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分类专栏： My-Code 文章标签： python C++

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本文探讨了如何在C++中嵌入Python函数、对象和类，包括编译问题解决、函数封装及调用Python文件中已赋值对象的方法。同时介绍了C++扩展Python的实现原理与常见问题解决方案。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

C++嵌入Python

实现原理
SKILL
能够实现在C++中嵌入对Python函数的调用、对象的创建、类的调用；
代码

#include <iostream>
#include "Python.h"
using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    int j;
    int  i = 12;
    Py_Initialize();
    if (!Py_IsInitialized())
    {
        cout << "not INit" << endl;
        getchar();
        return -1;
    }
    PyObject *pModule = NULL;
    PyObject *pFunc = NULL;
    PyObject *pNum = NULL;
    PyObject *pGet = NULL;
    PyObject *pStu = NULL;
    PyObject *pInstan = NULL;
    PyDict_New();
    PyRun_SimpleString("import sys");
    PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')");
    pModule = PyImport_ImportModule("hello");
    if (!pModule)
    {
        cout << "not module" << endl;
        getchar();
        return -1;
    }
    pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "hi");
    if (!pFunc)
    {
        cout << "not func" << endl;
        getchar();
        return -1;
    }

    //pGet = PyInt_FromLong(i);
    pGet = Py_BuildValue("(i)",i);
    //pGet = PyTuple_New(1); //
    //PyTuple_SetItem(pGet, 0, PyInt_FromLong(i));
    //
    //pNum = PyObject_CallFunction(pFunc, "i",1);
    pNum = PyObject_CallObject(pFunc, pGet);
    //pNum = PyEval_CallObject(pFunc, pGet);
    //
    j = PyInt_AsLong(pNum);
    cout << j << endl;
    Py_DECREF(pFunc);
    pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "Student");
    if (!pFunc)
    {
        cout << "not func" << endl;
        getchar();
        return -1;
    }
    pStu = PyInstance_New(pFunc, NULL, NULL);
    if (!pStu)
    {
        cout << "notstu" << endl;
        getchar();
        return -1;
    }
    PyObject_CallMethod(pStu, "SetNam","s","lilei");
    PyObject_CallMethod(pStu, "print_name",NULL,NULL);
    getchar();
    Py_Finalize();
    return 0;
}

遇到并解决的问题
1. 编译时需要VS工具选项中调试-符号的符号自动加载来为编译文件自动加载符号；
2. 项目的预编头文件需要加上WIN；
3. 需要把py文件放到exe生成文件的同级目录下才能进行查找
未解决的问题
1. pGet = PyInt_FromLong(i)用这样的方式创建一个PyObject变量无法创建并导致后面的函数执行全部出错；
2. 如果要获取Py文件中已经赋值了的对象，是否只能通过py文件中的函数才能获取得到？

C++扩展Python

实现原理
SKILL
能够实现在将C++的函数封装，转化成可被Python调用的模板、Python C API的函数应用；
代码

#include <iostream>
#include "Python.h"
using namespace std;

int numchan(int a)
{
    return a + 1;
}

static PyObject * _numchan(PyObject *self, PyObject *argc)
{
    int a;
    int re;
    PyArg_ParseTuple(argc, "i", &a);
    re = numchan(a);
    cout << re << endl;
    return PyInt_FromLong(re);
}

static PyMethodDef numchanModuleMethods[] = {
    {
        "numchan",
        _numchan,
        METH_VARARGS,
        ""
    },
    {NULL,NULL,0,NULL}
};

PyMODINIT_FUNC initnumchan(void)
{
    Py_InitModule("numchan", numchanModuleMethods);
}

遇到并解决的问题
1. 函数初始化入口的名称必须和之前的封装函数的名称完全一致；
2. 生成pyd文件的时候需要通过VS命令行编译生成；
3. 封装的函数和该函数返回的对象必须都是PyObject；
未解决的问题
如果不使用生成pyd或者dll文件的方式进行扩展Python的话，那么扩展的具体实现是怎么样的？把C++转化成Python可调用的对象是什么对象？PyObject？？然后Python调用的时候通过函数直接去调用吗？还是通过Import？
猜测是否是下图模式