python学习012

1.C 扩展和嵌入 Python

       (1) Python是一种功能强大的解释型编程语言，它有简洁明了的语法，高效率的高层数据结构，能够简单而有效地实现面向对象编程，特别适用于快速应用程序开发，也可以用来开发大规模的重要的商业应用。Python是一个理想的脚本语言。
　　(2)Python免费开源，可移植到多种操作系统，只要避免使用依赖于特定操作系统的特性，Python程序无需修改就可以在各种平台上面运行。
　　(3)Python标准库十分庞大，可以帮助开发者处理各种工作，如：图形用户界面、文件处理、多媒体、正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网络通讯、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、HTML、WAV文件、密码系统、Tk和其他与系统有关的操作。只要安装了Python，这些功能都是可用的除了标准库以外，还有许多其他高质量的库，如wxPython、Twisted和Python图形库等等数不胜数。
　　(4)Python容易扩展和嵌入。Python提供的许多标准模块支持C或者C++接口。Python和C可以一起工作，它可以嵌入到C或者C++的应用程序当中，因此可用Python语言为应用程序提供脚本接口，由于支持跨语言开发，可用Python设计概念化应用程序，并逐步移植到C，使用前不必用C重写应用程序。(Jython使Python可以和Java一起工作，使开发者可以在Python里面调Java的包，也可以在Java里面使用Python的对象。还有更妙的,由于Jython的解释器完全用Java编写，因此可以在支持Java的任何平台上部署Python程序，甚至WEB浏览器也可以直接运行Python脚本。)

2.关于c拓展

　　在某个C应用程序中，我们用一组插件来实现一些具有统一接口的功能，我们使用Python来代替动态链接库形式的插件，这样可以方便地根据需求的变化改写脚本代码，而不是必须重新编译链接二进制的动态链接库。Python强大的功能足以胜任，但是有一些操作系统特定的功能需要用C++来实现，再由Python调用。所以，最基础地，我们需要做到：

• 1. 把Python嵌入到C++应用程序中，在C++程序中调用Python函数和获得变量的值；
• 2. 用C++为Python编写扩展模块(动态链接库)，在Python程序中调用C++开发的扩展功能函数。

常用的Python/C API介绍

　　下面是例子中用到的几个Python/C API的简要介绍及示例代码。注意，这并不是这些函数的详细介绍，而仅仅是我们所用到的功能简介，更详细内容请参考文档[1]、[2]、[3]、[4]。
打开Microsoft Visual Studio .NET 2003，新建一个控制台程序，#include <Python.h>，并在main函数里加入示例代码。
//先定义一些变量

char *cstr;PyObject *pstr, *pmod, *pdict;PyObject *pfunc, *pargs;

1. void Py_Initialize( )
　　初始化Python解释器，在C++程序中使用其它Python/C API之前，必须调用此函数，如果调用失败，将产生一个致命的错误。例：

Py_Initialize();

2. int PyRun_SimpleString( const char *command)

执行一段Python代码，就好象是在__main__ 函数里面执行一样。例：

PyRun_SimpleString("from time import time,ctime\n""print ''Today is'',ctime(time())\n");

3. PyObject* PyImport_ImportModule( char *name)

导入一个Python模块，参数name可以是*.py文件的文件名。相当于Python内建函数__import__()。例：

pmod = PyImport_ImportModule("mymod"); //mymod.py

4. PyObject* PyModule_GetDict( PyObject *module)

相当于Python模块对象的__dict__ 属性，得到模块名称空间下的字典对象。例：

pdict = PyModule_GetDict(pmod);

5. PyObject* PyRun_String( const char *str, int start, PyObject *globals, PyObject *locals)

执行一段Python代码。

pstr = PyRun_String("message", Py_eval_input, pdict, pdict);

6. int PyArg_Parse( PyObject *args, char *format, ...)

解构Python数据为C的类型，这样C程序中才可以使用Python里的数据。例：

/* convert to C and print it*/PyArg_Parse(pstr, "s", &cstr);printf("%s\n", cstr);

7. PyObject* PyObject_GetAttrString( PyObject *o, char *attr_name)

返回模块对象o中的attr_name 属性或函数，相当于Python中表达式语句：o.attr_name。例：

/* to call mymod.transform(mymod.message) */pfunc = PyObject_GetAttrString(pmod, "transform");

8. PyObject* Py_BuildValue( char *format, ...)

参数类型转换，传递一个字符串。将c/c++类型的字符串转换为python类型

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//导出当前环境变量

void getcurrent()
{
    PyRun_SimpleString("import sys");
    PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')");
    return;
}

2. 调用模块中的一个普通函数

void test1()
{
    Py_Initialize();//初始化python
    getcurrent();
 
    PyObject *pModule = NULL, *pFunc = NULL, *pArg = NULL;
    pModule = PyImport_ImportModule("demo");//引入模块
    pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule,"print_arg");//直接获取模块中的函数
    pArg = Py_BuildValue("(s)","hello_python");//参数类型转换，传递一个字符串。将c/c++类型的字符串转换为python类型，元组中的python类型查看python文档
    PyEval_CallObject(pFunc, pArg);//调用直接获得的函数，并传递参数
 
    Py_Finalize();//释放python
    return;
}

分析：先引用模块（PyImport_ImportModule），然后获取模块中的函数（PyObject_GetAttrString），对c传入python 的参数做类型转换（Py_BuildValue("(s)","hello_python")），最后直接调用函数并传递参数（PyEval_CallObject）。

3. 调用模块中的一个函数（多参数，带返回值）

void test2()
{
    Py_Initialize();
    getcurrent();
 
    PyObject *pModule = NULL, *pDict = NULL, *pFunc = NULL, *pArg = NULL, *result = NULL;
    pModule = PyImport_ImportModule("demo");//引入模块
    pDict = PyModule_GetDict(pModule);//获取模块字典属性 //相当于Python模块对象的__dict__ 属性，得到模块名称空间下的字典对象
    pFunc = PyDict_GetItemString(pDict,"add"); //从字典属性中获取函数
    pArg = Py_BuildValue("(i, i)",1, 2);//参数类型转换，传递两个整型参数
    result = PyEval_CallObject(pFunc, pArg);//调用函数，并得到python类型的返回值
    intsum;
    PyArg_Parse(result,"i", &sum); //将python类型的返回值转换为c/c++类型
    printf("sum=%d\n", sum);
 
    Py_Finalize();
}