Python.NET项目深度解析：在Python中无缝嵌入.NET运行时-优快云博客

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Python.NET项目深度解析：在Python中无缝嵌入.NET运行时

pythonnet Python for .NET is a package that gives Python programmers nearly seamless integration with the .NET Common Language Runtime (CLR) and provides a powerful application scripting tool for .NET developers. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/py/pythonnet

项目概述

Python.NET是一个强大的工具集，它允许开发者在Python环境中直接使用.NET框架的功能。这个项目的核心目标是让.NET在Python中的使用体验尽可能自然，就像在原生Python环境中一样，同时保留.NET特有的功能特性。

快速入门指南

环境准备与安装

Python.NET提供了多种安装方式：

通过pip直接安装：

pip install pythonnet

从源码构建（需要.NET 6 SDK或更高版本）：

python setup.py build

运行时加载机制

Python.NET支持多种.NET运行时环境：

Mono：Linux和macOS上的默认运行时
.NET Framework：Windows平台专用（最低4.7.2版本）
.NET Core：跨平台支持（最低3.1版本）

运行时配置必须在导入clr模块之前完成，否则将使用默认运行时。有三种配置方式：

显式调用pythonnet.load函数：

from pythonnet import load
load("coreclr", runtime_config="/path/to/config.json")

通过环境变量配置：

export PYTHONNET_RUNTIME=coreclr
export PYTHONNET_CORECLR_RUNTIME_CONFIG=/path/to/config.json

直接构造Runtime实例（高级用法）：

from pythonnet import set_runtime
from clr_loader import get_coreclr
rt = get_coreclr(runtime_config="/path/to/config.json")
set_runtime(rt)

.NET与Python交互实践

基础类型与对象操作

在Python中使用.NET类型非常直观：

from System.Drawing import Point
p = Point(5, 5)  # 创建Point对象

访问属性和字段：

from System import Environment
name = Environment.MachineName  # 获取属性
Environment.ExitCode = 1  # 设置属性

方法调用与重载处理

调用.NET方法与调用Python方法类似：

from System import Environment
drives = Environment.GetLogicalDrives()  # 调用静态方法

对于重载方法，可以使用__overloads__属性显式指定：

from System import Console
Console.WriteLine.__overloads__[str]("Hello")  # 显式选择字符串重载

泛型类型与集合操作

Python.NET完整支持.NET泛型：

from System.Collections.Generic import Dictionary
dict1 = Dictionary[str, str]()  # 创建泛型字典

集合迭代与Python原生集合一致：

from System.Collections import ArrayList
list = ArrayList()
list.Add("item")
for item in list:  # 支持迭代协议
    print(item)

高级特性详解

输出参数与引用参数处理

Python.NET对out/ref参数有特殊处理：

# 单个out参数
success = dict.TryGetValue(key, value)

# 多个out/ref参数
found, new_value = dict.TryGetValue(key, value)

事件与委托

.NET事件和委托可以像Python可调用对象一样使用：

def handler(source, args):
    print("Event triggered!")

# 注册事件
button.Click += handler

# 注销事件
button.Click -= handler

异常处理

.NET异常可以像Python异常一样捕获：

from System import NullReferenceException
try:
    raise NullReferenceException("Error!")
except NullReferenceException as e:
    print(e.Message)

类型系统深度解析

Python与.NET类型系统之间存在自动转换机制：

基本类型自动映射（int ↔ Int32，str ↔ String等）
复杂类型保持为.NET对象
值类型与引用类型的处理需要特别注意

关于值类型的特殊注意事项：

from System.Drawing import Point
points = Array.CreateInstance(Point, 3)
points[0] = Point(0, 0)

# 错误方式：修改的是副本
points[0].X = 10  # 不会生效

# 正确方式
temp = points[0]
temp.X = 10
points[0] = temp  # 显式更新数组元素