C/C++ 调用 Python（实例）

最新推荐文章于 2023-04-05 10:52:29 发布

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本文介绍了如何在C语言中调用Python代码，包括初始化Python环境、导入Python模块、调用Python函数等步骤，并通过一个具体示例展示了C语言与Python交互的过程。

Python 本身就是一个C库。你所看到的可执行体python只不过是个stub。真正的python实体在动态链接库里实现，在Windows平台上，这个文件位于 %SystemRoot%\System32\python27.dll。

你也可以在自己的程序中调用Python，看起来非常容易：

//my_python.c
#include <Python.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  Py_SetProgramName(argv[0]);
  Py_Initialize();
  PyRun_SimpleString("print 'Hello Python!'\n");
  Py_Finalize();
  return 0;
}

虽然非常简单，但这段代码除了能用C语言动态生成一些Python代码之外，并没有什么用处。我们需要的是C语言的数据结构能够和Python交互。

下面举个例子，比如说，有一天我们用Python写了一个功能特别强大的函数：

def great_function(a):
    return a + 1

接下来要把它包装成C语言的函数。我们期待的C语言的对应函数应该是这样的：

int great_function_from_python(int a) {
    int res; 
    // some magic
    return res;
}

首先，复用Python模块得做‘import’，这里也不例外。所以我们把great_function放到一个module里，比如说，这个module名字叫 great_module.py

接下来就要用C来调用Python了，完整的代码如下：

#include <Python.h>
#include<iostream>

using namespace std;

int great_function_from_python(int a); 

int main(int argc, char *argv[]) {
    Py_Initialize();//使用python之前，要调用Py_Initialize();这个函数进行初始化
    printf("%d",great_function_from_python(10));
    cout<<endl;
    Py_Finalize();//调用Py_Finalize,这个和Py_Initialize相对应的
}


int great_function_from_python(int a) {
    int res;
    PyObject *pModule,*pFunc;//声明变量
    PyObject *pArgs, *pValue;//声明变量

    /* import */
    pModule = PyImport_Import(PyString_FromString("great_module"));//调用的Python文件名

    /* great_module.great_function */
    pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "great_function"); //调用的函数名

    /* build args */
    pArgs = PyTuple_New(1); //函数调用的参数传递均是以元组的形式打包的,1表示参数个数
    PyTuple_SetItem(pArgs,0, PyInt_FromLong(a));

    /* call */
    pValue = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);//调用函数 

    res = PyInt_AsLong(pValue);
    return res;
}

从上述代码可以窥见Python内部运行的方式：
所有Python元素，module、function、tuple、string等等，实际上都是PyObject。C语言里操纵它们，一律使用PyObject *。
Python的类型与C语言类型可以相互转换。Python类型XXX转换为C语言类型YYY要使用PyXXX_AsYYY函数；C类型YYY转换为Python类型XXX要使用PyXXX_FromYYY函数。
也可以创建Python类型的变量，使用PyXXX_New可以创建类型为XXX的变量。
若a是Tuple，则a[i] = b对应于 PyTuple_SetItem(a,i,b)，有理由相信还有一个函数PyTuple_GetItem完成取得某一项的值。
不仅Python语言很优雅，Python的库函数API也非常优雅。

作者：Jerry Jho；
转：http://www.zhihu.com/question/23003213/answer/56121859
来源：知乎