如何使Python嵌入C++应用程序

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。

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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。)

提出问题在某个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。

python怎样嵌入c

用c语言编写一个动态库，提供两个函数，两个数的整形求和，两个浮点数的求和。取名为mylib.c。

将c函数文件编译成so动态库。运行gcc mylib.c -fPIC -shared -o libtest.so命令，在目录下可以看到生成的库文件libtest.so。

Python调用so库文件。首先导入ctypes，其次用CDLL加载so文件，最后调用对应的函数。将python代码保存到pydemo.py中。

执行python pydemo.py查看运行结果。

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求助 关于c程序中嵌入Python的问题

在C/C++中嵌入Python也比较简单，首先需要在VC中添加Python的include文件目录和lib文件目录：

VC6.0下，打开 tools-options-directories-show directories for，将Python安装目录下的inlude目录添加到inlude files项中，将libs目录添加到library files项中。

VC2005下，打开tools-options-项目和解决方案-VC++目录，然后做相同工作。

代码如下：

//在debug下执行出错，“无法找到python31_d.lib文件”，后查到原因是：在debug下生成必须要有python31_d.lib文件，否则只能在release下生成

#include python.h

int main()

{

Py_Initialize();

PyRun_SimpleString("Print 'hi, python!'");

Py_Finalize();

return 0;

}

Py_Initialize函数原型是：void Py_Initialize()，在嵌入Python脚本时必须使用该函数，它初始化Python解释器，在使用其他的Python/C API之前必须先调用该函数。可以使用Py_IsInitialized函数判断是否初始化成功，成功返回True。

PyRun_SimpleString函数原型是int PyRun_SimpleString(const char *command)，用来执行一段Python代码。注意：是否需要维持语句间的缩进呢？

Py_Finalize函数原型是void Py_Finalize()，用于关闭Python解释器，释放解释器所占用的资源。

PyRun_SimpleFile函数可以用来运行".py"脚本文件，函数原型如下：

int PyRun_SimpleFile(FILE *fp, const char *filename);

其 中fp是打开的文件指针，filename是要运行的python脚本文件名。但是由于该函数官方发布的是由visual studio 2003.NET编译的，如果使用其他版本的编译器，FILE定义可能由于版本原因导致崩溃。同时，为简便起见可以使用如下方式来代替该函数：

PyRun_SimpleString("execfile(‘file.py’)"); //使用execfile来运行python文件

Py_BuildValue()用于对数字和字符串进行转换处理，变成Python中相应的数据类型（在C语言中，所有Python类型都被声明为PyObject类型），函数原型如下：

PyObject *Py_BuildValue(const char *format, …..);

PyString_String()用于将PyObject*类型的变量转换成C语言可以处理的char*型，具体原型如下：

char* PyString_String(PyObject *p);

列表操作函数：

PyObject * PyList_New(Py_ssize_t len);

int PyList_SetItem(PyObject *list, Py_ssize_t index, PyObject *item);

PyObject * PyList_GetItem(PyObject *list, Py_ssize_t index);

int PyList_Append(PyObject *list, PyObject *item);

int PyList_Sort(PyObject *list);

int PyList_Reverse(PyObject *list);

Py_ssize_t PyList_Size(PyObject *list);

元组操作函数：

int PyTuple_New(Py_ssize_t len);

int PyTuple_SetItem(PyObject *p, Py_ssize_t pos, PyObject *o);

PyObject * PyTuple_GetItem(PyObject *p, Py_ssize_t pos);

int _PyTuple_Resize(PyObject **p, Py_ssize_t newsize); //注意是**指针

字典操作函数：

PyObject * PyDict_New();

int PyDict_SetItem(PyObject *p, PyObject *key, PyObject *val);

int PyDict_SetItemString(PyObject *p, const char *key, PyObject *val);

PyObject* PyDict_GetItem(PyObject *p, PyObject *key);

PyObject* PyDict_GetItemString(PyObject *p, const char *key);

//与PyDict_SetItemString对应

int PyDict_DelItem(PyObject *p, PyObject *key);

int PyDict_DelItemString(PyObject *p, char *key);

//与PyDict_SetItemString对应

int PyDict_Next(PyObject *p, Py_ssize_t *ppos, PyObject **pkey, PyObject **pvalue);

PyObject* PyDict_Items(PyObject *p);

PyObject* PyDict_keys(PyObject *p);

PyObject* PyDict_Values(PyObject *p);

在C/C++中使用Python对象应正确地处理引用计数问题，否则容易导致内存泄漏。当使用Python/C API中的函数创建列表、元组、字典等后，在对其完成操作后应该使用Py_CLEAR()和Py_DECREF()等宏来销毁这些对象。原型如下：

void Py_CLEAR(PyObject *o);

void Py_DECREF(PyObject *o);

其中，对于Py_CLEAR函数，参数可以为NULL指针，表示不进行任何操作，但是Py_DECREF函数不能为NULL指针，否则导致错误。

使用PyImport_Import()函数可以在C中导入Python模块，返回一个模块对象。函数原型为：

PyObject* PyImport_Import(PyObject *name);

PyModule_GetDict()函数可以获得Python模块中的函数列表，返回一个字典，字典中的关键字为函数名，值为函数的调用地址。原型如下：

PyObject* PyModule_GetDict(PyObject *module);

使用PyObject_CallObject()函数和PyObject_CallFunction()函数可以在C中调用Python中的函数，原型如下：

PyObject* PyObject_CallObject(PyObject *callable_object, PyObject *args);

//args是元组形式

PyObject* PyObject_CallFunction(PyObject *callable, char *format, ……);

//format是类似”iss”这样的参数类型，后面是指定参数

可以使用PyCallable_Check(func)来判断是否可以调用函数，可以则返回True。

python调用c函数

Python是解释性语言, 底层就是用c实现的, 所以用python调用C是很容易的, 下面就总结一下各种调用的方法, 给出例子, 所有例子都在ubuntu9.10, python2.6下试过

1. Python 调用 C (base)

想在python中调用c函数, 如这儿的fact

#include Python.h

int fact(int n)

{

if (n = 1)

return 1;

else

return n * fact(n - 1);

}

PyObject* wrap_fact(PyObject* self, PyObject* args)

{

int n, result;

if (! PyArg_ParseTuple(args, "i:fact", n))

return NULL;

result = fact(n);

return Py_BuildValue("i", result);

}

static PyMethodDef exampleMethods[] =

{

{"fact", wrap_fact, METH_VARARGS, "Caculate N!"},

{NULL, NULL}

};

void initexample()

{

PyObject* m;

m = Py_InitModule("example", exampleMethods);

}

把这段代码存为wrapper.c, 编成so库,

gcc -fPIC wrapper.c -o example.so -shared -I/usr/include/python2.6 -I/usr/lib/python2.6/config

然后在有此so库的目录, 进入python, 可以如下使用

import example

example.fact(4)

2. Python 调用 C++ (base)

在python中调用C++类成员函数, 如下调用TestFact类中的fact函数,

#include Python.h

class TestFact{

public:

TestFact(){};

~TestFact(){};

int fact(int n);

};

int TestFact::fact(int n)

{

if (n = 1)

return 1;

else

return n * (n - 1);

}

int fact(int n)

{

TestFact t;

return t.fact(n);

}

PyObject* wrap_fact(PyObject* self, PyObject* args)

{

int n, result;

if (! PyArg_ParseTuple(args, "i:fact", n))

return NULL;

result = fact(n);

return Py_BuildValue("i", result);

}

static PyMethodDef exampleMethods[] =

{

{"fact", wrap_fact, METH_VARARGS, "Caculate N!"},

{NULL, NULL}

};

extern "C" //不加会导致找不到initexample

void initexample()

{

PyObject* m;

m = Py_InitModule("example", exampleMethods);

}

把这段代码存为wrapper.cpp, 编成so库,

g++ -fPIC wrapper.cpp -o example.so -shared -I/usr/include/python2.6 -I/usr/lib/python2.6/config

然后在有此so库的目录, 进入python, 可以如下使用

import example

example.fact(4)

3. Python 调用 C++ (Boost.Python)

Boost库是非常强大的库, 其中的python库可以用来封装c++被python调用, 功能比较强大, 不但可以封装函数还能封装类, 类成员.

首先在ubuntu下安装boost.python, apt-get install libboost-python-dev

#include boost/python.hpp

char const* greet()

{

return "hello, world";

}

BOOST_PYTHON_MODULE(hello)

{

using namespace boost::python;

def("greet", greet);

}

把代码存为hello.cpp, 编译成so库

g++ hello.cpp -o hello.so -shared -I/usr/include/python2.5 -I/usr/lib/python2.5/config -lboost_python-gcc42-mt-1_34_1

此处python路径设为你的python路径, 并且必须加-lboost_python-gcc42-mt-1_34_1, 这个库名不一定是这个, 去/user/lib查

然后在有此so库的目录, 进入python, 可以如下使用

import hello

hello.greet()

'hello, world'

4. python 调用 c++ (ctypes)

ctypes is an advanced ffi (Foreign Function Interface) package for Python 2.3 and higher. In Python 2.5 it is already included.

ctypes allows to call functions in dlls/shared libraries and has extensive facilities to create, access and manipulate simple and complicated C data types in Python - in other words: wrap libraries in pure Python. It is even possible to implement C callback functions in pure Python.

#include Python.h

class TestFact{

public:

TestFact(){};

~TestFact(){};

int fact(int n);

};

int TestFact::fact(int n)

{

if (n = 1)

return 1;

else

return n * (n - 1);

}

extern "C"

int fact(int n)

{

TestFact t;

return t.fact(n);

}

将代码存为wrapper.cpp不用写python接口封装, 直接编译成so库,

g++ -fPIC wrapper.cpp -o example.so -shared -I/usr/include/python2.6 -I/usr/lib/python2.6/config

进入python, 可以如下使用

import ctypes

pdll = ctypes.CDLL('/home/ubuntu/tmp/example.so')

pdll.fact(4)

12

怎样把Python代码嵌入到C程序

这篇文章主要介绍了将Python代码嵌入C++程序进行编写的实例,尽管通常还是Python代码中调用C++程序的情况较多...需要的朋友可以参考下

把python嵌入的C++里面需要做一些步骤

安装python程序，这样才能使用python的头文件和库

在我们写的源文件中增加“Python.h”头文件，并且链入“python**.lib”库（还没搞清楚这个库时静态库还是导出库，需要搞清楚）

掌握和了解一些python的C语言api，以便在我们的c++程序中使用

常用的一些C API函数

在了解下面的函数之前有必要了解一下**PyObject***指针，python里面几乎所有的对象都是使用这个指针来指示的。

Py_Initialize（）Py_Finalize（）

在调用任何python的c函数之前需要调用的函数，“Py_Initialize”是用来初始化python模块的，推测是加载初始化加载dll的。对应的在使用python模块之后用“Py_Finalize”来释放模块。

PyImport_ImportModule（）

用来载入一个python模块，这个模块就是一般的python文件。这里需要注意的是，在加载这个模块的时候会执行模块里面所有可以执行的语句。包括import导入语句和在函数体之外的所有语句

PyObject_GetAttrString（）

返回模块里面的函数

Py_BuildValue（）

建立一个参数元组，一般都是用这个函数来建立元组，然后将这个元组作为参数传递给python里面的函数。

PyEval_CallObject（）

调用函数，并把“Py_BuildValue”建立的元组作为参数传递给被调用的函数

源码实例

下面的实例是在c++代码中调用Python的函数，传递参数并且获取返回值

test.cpp代码

[cpp] view plain copy

#include iostream

#include Python.h

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])

{

Py_Initialize();  //初始化

PyObject* pModule = NULL;

PyObject* pFunc = NULL;

PyObject* pParam = NULL;

PyObject* pResult = NULL;

const char* pBuffer = NULL;

int iBufferSize = 0;

pModule = PyImport_ImportModule(“test_python");

if (!pModule)

{

cout  "get module failed!"  endl;

exit (0);

}

pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "main");

if (!pFunc)

{

cout  "get func failed!"  endl;

cout  int(pFunc)  endl;

exit (0);

}

pParam = Py_BuildValue("(s)", "HEHEHE");

pResult = PyEval_CallObject(pFunc,pParam);

if(pResult)

{

if(PyArg_Parse(pResult, "(si)", pBuffer, iBufferSize))

{

cout  pBuffer  endl;

cout  iBufferSize  endl;

}

}

Py_DECREF(pParam);

Py_DECREF(pFunc);

Py_Finalize();

//cout  "hello"  endl;

return 0;

}

test_python.py代码

[py] view plain copy

def main(szString):

return ("hello", 5)

python 调用c函数里面的函数吗

若你是想调用 c 编写的DLL，可以使用ctypes调入使用；

#!/usr/bin/python

from ctypes import *

import os 

#需要使用绝对路径

extest = cdll.LoadLibrary(os.getcwd() + '/DemoC.so')

或在windows下

#!/usr/bin/python

import ctypes

import os 

if os.name == 'nt': # windows系统

_lib_name = os.getcwd() + '/DemoC.DLL'

dl200_lib = ctypes.WinDLL(dl200_lib_name)