如何在 C++ 中调用 python 解析器来执行 python 代码（三）？

本文在 C++ 中调用 multi.py 脚本，并向它传入参数并执行，然后获得返回值并在 C++ 中打印结果。

目录

• 如何在 C++ 中调用 python 解析器来执行 python 代码（一）？
• 如何在 C++ 中调用 python 解析器来执行 python 代码（二）？
• 如何在 C++ 中调用 python 解析器来执行 python 代码（三）？
• 如何在 C++ 中调用 python 解析器来执行 python 代码（四）？
• 如何在 C++ 中调用 python 解析器来执行 python 代码（五）？
• 如何在 C++ 中调用 python 解析器来执行 python 代码（六）？
• 如何在 C++ 中调用 python 解析器来执行 python 代码（七）？

脚本 multi.py

def multiply(a,b):
    print("Will compute", a, "times", b)
    c = 0
    for i in range(0, a):
        c = c + b
    return c

代码 main.cpp

官网代码直接复制过来，但执行总会出错：

$./a.out multi multiply 1 8
ModuleNotFoundError: No module named 'multi'
Failed to load "multi"

发现必须在 C++ 中指定 python 脚本路径才行，加上下面两行：

    PyRun_SimpleString("import sys");
    PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')");

最终的 main.cpp 如下：

#define PY_SSIZE_T_CLEAN
#include <Python.h>

int
main(int argc, char *argv[])
{
    PyObject *pName, *pModule, *pFunc;
    PyObject *pArgs, *pValue;
    int i;

    if (argc < 3) {
        fprintf(stderr,"Usage: call pythonfile funcname [args]\n");
        return 1;
    }

    Py_Initialize();

    PyRun_SimpleString("import sys");
    PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')");
    pName = PyUnicode_DecodeFSDefault(argv[1]);
    /* Error checking of pName left out */

    pModule = PyImport_Import(pName);
    Py_DECREF(pName);

    if (pModule != NULL) {
        pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, argv[2]);
        /* pFunc is a new reference */

        if (pFunc && PyCallable_Check(pFunc)) {
            pArgs = PyTuple_New(argc - 3);
            for (i = 0; i < argc - 3; ++i) {
                pValue = PyLong_FromLong(atoi(argv[i + 3]));
                if (!pValue) {
                    Py_DECREF(pArgs);
                    Py_DECREF(pModule);
                    fprintf(stderr, "Cannot convert argument\n");
                    return 1;
                }
                /* pValue reference stolen here: */
                PyTuple_SetItem(pArgs, i, pValue);
            }
            pValue = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);
            Py_DECREF(pArgs);
            if (pValue != NULL) {
                printf("Result of call: %ld\n", PyLong_AsLong(pValue));
                Py_DECREF(pValue);
            }
            else {
                Py_DECREF(pFunc);
                Py_DECREF(pModule);
                PyErr_Print();
                fprintf(stderr,"Call failed\n");
                return 1;
            }
        }
        else {
            if (PyErr_Occurred())
                PyErr_Print();
            fprintf(stderr, "Cannot find function \"%s\"\n", argv[2]);
        }
        Py_XDECREF(pFunc);
        Py_DECREF(pModule);
    }
    else {
        PyErr_Print();
        fprintf(stderr, "Failed to load \"%s\"\n", argv[1]);
        return 1;
    }
    if (Py_FinalizeEx() < 0) {
        return 120;
    }
    return 0;
}

编译

g++ -I/usr/include/python3.6m -I/usr/include/python3.6m  -Wno-unused-result -Wsign-compare -O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -m64 -mtune=generic -D_GNU_SOURCE -fPIC -fwrapv   -DNDEBUG -O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -m64 -mtune=generic -D_GNU_SOURCE -fPIC -fwrapv  -L/usr/lib64 -lpython3.6m -lpthread -ldl  -lutil -lm  -Xlinker -export-dynamic main.cpp

执行

$./a.out multi multiply 10 8
Will compute 10 times 8
Result of call: 80

总结

和 python 交互，最繁琐的部分应该就是参数处理，本文演示了基础数据结构的输入输出。

还有几个课题留待研究：

• 对于真实场景，需要处理复杂结构的输入输出，如向量、String、Number 等，怎么做？
• 如何直接调用代码片段并传参，而不是脚本文件？