C/Python 之间的调用关系

由于python有很多功能强大的开源库，c可以借用其中方法，完成更多的功能。

因此C调用python的方法尤其重要。

方法/步骤

1. ubuntu 14.04 linux c

   gcc (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2

   Python 2.7.6

2. file 1 [python file]: math_test.py

   
   

   def add_func(a,b):

       return a+b

   
   

   def sub_func(a,b):

       return (a-b)

   
   

   file 2 [c source file]: c_call_python.c

   
   

   #include

   #include

   #include

   #include "python2.7/Python.h"

   
   

   int main(int argc, char** argv)

   {

       int arg0 = 0,arg1 = 0;

       if(argc == 3){

           arg0 = atoi(argv[1]);

           arg1 = atoi(argv[2]);

       }else{

       printf("please input 2 args!!\n");

       return -1;

       }

   
   

       Py_Initialize();

       if ( !Py_IsInitialized())

       return -1;

       PyRun_SimpleString("import sys");

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

       PyObject *pModule;

       PyObject *pFunction;

       PyObject *pArgs;

       PyObject *pRetValue;

   
   

       pModule = PyImport_ImportModule("math_test");

       if(!pModule){

           printf("import python failed!!\n");

           return -1;

       }

   
   

       pFunction = PyObject_GetAttrString(pModule, "add_func");

       if(!pFunction){

          printf("get python function failed!!!\n");

          return -1;

       }

   
   

   
   

       pArgs = PyTuple_New(2);

       PyTuple_SetItem(pArgs, 0, Py_BuildValue("i", arg0));

       PyTuple_SetItem(pArgs, 1, Py_BuildValue("i", arg1));

   
   

       pRetValue = PyObject_CallObject(pFunction, pArgs);

       printf("%d + %d = %ld\n",arg0,arg1,PyInt_AsLong(pRetValue));

   
   

       Py_DECREF(pModule);

       Py_DECREF(pFunction);

       Py_DECREF(pArgs);

       Py_DECREF(pRetValue);

   
   

       Py_Finalize();

       return 0;

   }

3. 3

   root@linux:~/code# gcc -o c_call_python c_call_python.c -lpython2.7

   root@linux:~/code# ./c_call_python 12 15

   12 + 15 = 27
   
   Python 扩展中的Py_BuildValue()函数 
   
   Py_BuildValue()函数的作用和PyArg_ParseTuple()的作用相反，它是将C类型的数据结构转换成Python对象，该函数的原型:

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

       该函数可以和PyArg_ParseTuple()函数一样识别一系列的格式串，但是输入参数只能是值，而不能是指针。它返回一个Python对象。

       和PyArg_ParseTuple()不同的一点是PyArg_ParseTuple()函数它的第一个参数为元组，Py_BuildValue()则不一定会生成一个元组。它生成一个元组仅仅当格式串包含两个或者多个格式单元，如果格式串为空，返回NONE。

       在下面的描述中，括号中的项是格式单元返回的Python对象类型，方括号中的项为传递的C的值的类型。

   "s" (string) [char *] ：将C字符串转换成Python对象，如果C字符串为空，返回NONE。

   "s#" (string) [char *, int] :将C字符串和它的长度转换成Python对象，如果C字符串为空指针，长度忽略，返回NONE。

   "z" (string or None) [char *] :作用同"s"。

           "z#" (string or None) [char *, int] :作用同"s#"。

           "i" (integer) [int] :将一个C类型的int转换成Python int对象。

   "b" (integer) [char] :作用同"i"。

   "h" (integer) [short int] ：作用同"i"。

   "l" (integer) [long int] :将C类型的long转换成Pyhon中的int对象。

   "c" (string of length 1) [char] ：将C类型的char转换成长度为1的Python字符串对象。

   "d" (float) [double] :将C类型的double转换成python中的浮点型对象。

   "f" (float) [float] :作用同"d"。

   "O&" (object) [converter, anything] ：将任何数据类型通过转换函数转换成Python对象，这些数据作为转换函数的参数被调用并且返回一个新的Python对象，如果发生错误返回NULL。

   "(items)" (tuple) [matching-items] ：将一系列的C值转换成Python元组。

   "[items]" (list) [matching-items] ：将一系列的C值转换成Python列表。

   "{items}" (dictionary) [matching-items] ：将一系类的C值转换成Python的字典，每一对连续的C值将转换成一个键值对。

   
   

   例如：

     Py_BuildValue("") None

   Py_BuildValue("i", 123) 123

   Py_BuildValue("iii", 123, 456, 789) (123, 456, 789)

   Py_BuildValue("s", "hello") 'hello'

   Py_BuildValue("ss", "hello", "world") ('hello', 'world')

   Py_BuildValue("s#", "hello", 4) 'hell'

   Py_BuildValue("()") ()

   Py_BuildValue("(i)", 123) (123,)

   Py_BuildValue("(ii)", 123, 456) (123, 456)

   Py_BuildValue("(i,i)", 123, 456) (123, 456)

   Py_BuildValue("[i,i]", 123, 456) [123, 456] Py_BuildValue("{s:i,s:i}", "abc", 123, "def", 456) {'abc': 123, 'def': 456}

   Py_BuildValue("((ii)(ii)) (ii)", 1, 2, 3, 4, 5, 6) (((1, 2), (3, 4)), (5, 6))

   
   
   

   深入浅析 C++ 调用 Python 模块

   
   
   
   
   

   Python 提供了 C++ 库，使得开发者能很方便地从 C++ 程序中调用 Python 模块。接下来通过本文给大家介绍 C++ 调用 Python 模块的相关知识，需要的朋友参考下吧

   一般开发过游戏的都知道Lua和C++可以很好的结合在一起，取长补短，把Lua脚本当成类似动态链接库来使用，很好的利用了脚本开发的灵活性。而作为一门流行的通用型脚本语言Python，也是可以做到的。在一个C++应用程序中，我们可以用一组插件来实现一些具有统一接口的功能，一般插件都是使用动态链接库实现，如果插件的变化比较频繁，我们可以使用Python来代替动态链接库形式的插件（堪称文本形式的动态链接库），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。灵活性大大的提高了。

   作为一种胶水语言，Python 能够很容易地调用 C 、 C++ 等语言，也能够通过其他语言调用 Python 的模块。

   Python 提供了 C++ 库，使得开发者能很方便地从 C++ 程序中调用 Python 模块。

   具体的文档参考官方指南：

   Embedding Python in Another Application

   调用方法

   1 链接到 Python 调用库

   Python 安装目录下已经包含头文件( include 目录)和库文件 ( Windows 下为 python27.lib)。

   使用之前需要链接到此库。

   2 直接调用 Python 语句

   #include "python/Python.h"
   int main()
   {
   Py_Initialize(); ## 初始化
   PyRun_SimpleString("print 'hello'");
   Py_Finalize(); ## 释放资源
   }
   

   3 加载 Python 模块并调用函数

   ~/test 目录下含有 test.py :

   def test_add(a, b):
   print 'add ', a, ' and ', b
   return a+b

   则可以通过以下代码调用 test_add 函数 :

   #include "python/Python.h"
   #include 
   using namespace std;
   int main()
   {
   Py_Initialize(); // 初始化
   // 将Python工作路径切换到待调用模块所在目录，一定要保证路径名的正确性
   string path = "~/test";
   string chdir_cmd = string("sys.path.append(\"") + path + "\")";
   const char* cstr_cmd = chdir_cmd.c_str();
   PyRun_SimpleString("import sys");
   PyRun_SimpleString(cstr_cmd);
   // 加载模块
   PyObject* moduleName = PyString_FromString("test"); //模块名，不是文件名
   PyObject* pModule = PyImport_Import(moduleName);
   if (!pModule) // 加载模块失败
   {
   cout << "[ERROR] Python get module failed." << endl;
   return 0;
   }
   cout << "[INFO] Python get module succeed." << endl;
   // 加载函数
   PyObject* pv = PyObject_GetAttrString(pModule, "test_add");
   if (!pv || !PyCallable_Check(pv)) // 验证是否加载成功
   {
   cout << "[ERROR] Can't find funftion (test_add)" << endl;
   return 0;
   }
   cout << "[INFO] Get function (test_add) succeed." << endl;
   // 设置参数
   PyObject* args = PyTuple_New(2); // 2个参数
   PyObject* arg1 = PyInt_FromLong(4); // 参数一设为4
   PyObject* arg2 = PyInt_FromLong(3); // 参数二设为3
   PyTuple_SetItem(args, 0, arg1);
   PyTuple_SetItem(args, 1, arg2);
   // 调用函数
   PyObject* pRet = PyObject_CallObject(pv, args);
   // 获取参数
   if (pRet) // 验证是否调用成功
   {
   long result = PyInt_AsLong(pRet);
   cout << "result:" << result;
   }
   Py_Finalize(); ## 释放资源
   return 0;
   }
   

   参数传递

   1 C++ 向 Python 传递参数

   Python 的参数实际上是元组，因此传参实际上就是构造一个合适的元组。

   常用的有两种方法：

   使用 PyTuple_New 创建元组， PyTuple_SetItem 设置元组值

   PyObject* args = PyTuple_New(3);
   PyObject* arg1 = Py_BuildValue("i", 100); // 整数参数
   PyObject* arg2 = Py_BuildValue("f", 3.14); // 浮点数参数
   PyObject* arg3 = Py_BuildValue("s", "hello"); // 字符串参数
   PyTuple_SetItem(args, 0, arg1);
   PyTuple_SetItem(args, 1, arg2);
   PyTuple_SetItem(args, 2, arg3);

   直接使用Py_BuildValue构造元组

   PyObject* args = Py_BuildValue("ifs", 100, 3.14, "hello");
   PyObject* args = Py_BuildValue("()"); // 无参函数

   i, s, f之类的格式字符串可以参考 格式字符串

   2 转换 Python 返回值

   调用 Python 得到的都是PyObject对象，因此需要使用 Python 提供的库里面的一些函数将返回值转换为 C++ , 例如 PyInt_AsLong，PyFloat_AsDouble， PyString_AsString 等。

   还可以使用 PyArg_ParseTuple 函数来将返回值作为元组解析。

   PyArg_Parse 也是一个使用很方便的转换函数。

   PyArg_ParseTuple 和 PyArg_Parse 都使用 格式字符串

   注意事项

   需要将 Python 的工作目录切换到模块所在路径 按照模块名加载而不是文件名 模块加载或者函数加载需要验证是否成功，否则可能会引起堆栈错误导致程序崩溃 需要使用 Py_DECREF(PyObject*) 来解除对象的引用(以便Python垃圾回收)