Python语言学习之C++调用python-职坐标

Python语言学习之C++调用python

小标 2019-04-04 来源：阅读 914 评论 0

摘要：本文主要向大家介绍了Python语言学习之C++调用python，通过具体的内容向大家展示，希望对大家学习Python语言有所帮助。

本文主要向大家介绍了Python语言学习之C++调用python，通过具体的内容向大家展示，希望对大家学习Python语言有所帮助。

Python语言学习之C++调用python

C++调用python

在C/C++中嵌入Python，可以使用Python提供的强大功能，通过嵌入Python可以替代动态链接库形式的接口，这样可以方便地根据需要修改脚本代码，而不用重新编译链接二进制的动态链接库。至少你可以把它当成文本形式的动态链接库，需要的时候还可以改一改，只要不改变接口， C++的程序一旦编译好了，再改就没那么方便了。

C++调用Python有两种方式

第一种方式：通过找到Python模块，类，方法，构造参数来调用。

第二中方式，就是通过构造出一个Python的脚本，用python引擎来执行。

第一种方式可能更为优雅，符合大多数的反射调用的特点。（如c#的反射机制，c#调用Com+，c#调用javascript脚本等）。

一个问题：两种语言互相调用的时候，需要做数据结构（如基本类型，字符串，整数类型等，以及自定义的类等类型）间的转换，共享内存中的一个对象。比如，如何将C++的对象实例传入python中，并在python中使用。c++和python并不在一个进程中，因此可以使用boost的shared_ptr来实现。Python调用C++，换句话说就是需要把C++封装成Python可以“理解”的类型。同理可知C++怎么去调用Python脚本。

下面这个例子，主要是演示了c++调用python，可以在c++中形成一个python脚本，然后利用PyRun_SimpleString调用;并且，构造一个c++的对象，传入到python中，并在python的脚本中调用其函数。

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VS中编译运行

vs安装配置

安装python3.4，然后配置系统环境变量。

安装Visual Studio2010（注意可以不用安装其它好多东西，只要安装c++就可以了）。[Visual Studio相关设置]

vs中新建一个win32控制台应用程序，一路确定完成。

VS2010的配置(设置编译环境)

1. c++调用python需要在vs2010中的cpp文件中加入，这个头文件在python安装目录Python\include下

要成功引入就要把Python.h的头文件目录（如D:\python3.4.2\include放在菜单 > 项目 > 属性 > C/C++ > 常规 > 附加包含目录下（或者右键项目）

2. 还需要一个python34.lib，如果不导入的话，会提示你出现这个文件的缺失。文件在python\libs下，找到此文件之后进入VS2010，菜单 >项目 > 属性 > 配置属性 > VC++目录 > 库目录，把刚才的绝对路径（如D:\python3.4.2\libs）添加进去，此时变成这样的了：D:\python3.4.2\libs;$(VCInstallDir)lib;$(VCInstallDir)atlmfc\lib;$(WindowsSdkDir)lib;$(FrameworkSDKDir)\lib。这样就可以在VC程序中执行python文件了。

或者把D:\python3.4.2\libs放进项目 > 属性 > 配置属性 > 链接器 > 常规 > 附加库目录中。

Note: 上面的设置是对某个模式生效，如果将运行模式从debug改成了release，要再进去设置，否则设置不成功。

程序编辑

编辑c++代码

将PythonInvoke.cpp文件改成下面的代码，用于调用python程序helloworld

// PythonInvoke.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

#include "stdafx.h"

#include

void main(){

Py_Initialize(); /*初始化python解释器,告诉编译器要用的python编译器*/

PyRun_SimpleString("import helloworld"); /*调用python文件*/

PyRun_SimpleString("helloworld.printHello()");/*调用python文件中的函数*/

Py_Finalize(); /*结束python解释器，释放资源*/

system("pause");

}

Note: 当python代码有错误时，PyImport_ImportModule函数返回NULL；

另一种调用方式的代码

#include//前面所做的一切配置都是为了调用这个头文件和相关库

#include

using namespace std;

int main(){

Py_Initialize();//使用python之前，要调用Py_Initialize();这个函数进行初始化

PyObject * pModule = NULL;//声明变量

PyObject * pFunc = NULL;// 声明变量

pModule =PyImport_ImportModule("helloworld");//这里是要调用的文件名

pFunc= PyObject_GetAttrString(pModule, "Hello");//这里是要调用的函数名

PyEval_CallObject(pFunc, NULL);//调用函数

Py_Finalize();//调用Py_Finalize，这个根Py_Initialize相对应的。

return 0;

}

编辑python代码

在项目源文件中，添加文件命令为helloworld.py

def printHello():

print("Hello World!")

.py文件保存在.cpp同目录下

Note: 不能将python文件的名字命名为test.py,否则报错，由于test.py是python内置python脚本文件，也就是python有自己的test.py文件，并且其优先级比你的高。。

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程序运行

如果你安装的python是64位的，则vs2010中需要把解决方案平台定位‘X64’的模式下，否则配置不成功。

报错：fatal error LNK1112: 模块计算机类型“X86”与目标计算机类型“x64”冲突。[fatal error LNK1112]

Release模式下运行

release模式下运行不用设置太多东西

修改运行选项

Debug改为Release

win32下拉配置，新建x64，一路确定

注意，执行下面之前要在release模式下再设置一次VS2010的配置

运行

运行成功！

Debug模式下运行

1. Debug下，python/libs目录下的python34.lib需要复制并重命名为python34_d.lib的形式

设置：项目 > 属性 > 配置属性 > 链接器 > 输入 > 附加依赖库 > python34_d.lib。

[源码编译 python 生成 python26_d.lib ；处理 error c101008d]

为什么会有python34.lib和python34_d.lib的差别就是因为:python_d.lib是库的调试后形式，当我们以debug模式编译工程时，python就用这个lib文件，但是这个文件是不可用的。对于这点，最快的办法就是强制要求python在任何情况下都是用非调试版本，就可以了。

就是说，不重命名的解决方法，对python头文件python/include/pyconfig.h进行修改：

# if defined(_DEBUG)

# pragma comment(lib,"python34_d.lib")

# elif defined(Py_LIMITED_API)

# pragma comment(lib,"python3.lib")

# else

# pragma comment(lib,"python34.lib")

# endif /* _DEBUG */

将DEBUG条件下的lib由python34_d.lib改为python34.lib.

# if defined(_DEBUG)

# pragma comment(lib,"python34.lib")

2. 64位debug下的方案解决

右键项目名，点击属性，弹出项目属性页，找到链接器—高级，修改右侧的目标计算机，选择有X64的那个选项。如果没有，则选择编译器Configuration Manager中new，添加amd64等平台，然后工程属性中选择x64。

这一步好像也不用，只要在运行时选择x64就可以了。见3.运行。

Note: 属性 - 链接器 - 命令行 -附加选项:如果里面有"/MACHINE:I386"之类的,要删了。

3. 32位库改成64位库

项目 > 属性 > 配置属性 > Vc++目录> 库目录，这里要将32位库改成64位库，相当重要！

$(VCInstallDir)lib\amd64

$(VCInstallDir)atlmfc\lib\amd64

$(WindowsSdkDir)lib\x64

如：将D:\python3.4.2\libs;$(VCInstallDir)lib;$(VCInstallDir)atlmfc\lib;$(WindowsSdkDir)lib;$(FrameworkSDKDir)\lib

换成D:\python3.4.2\libs;$(VCInstallDir)lib\amd64;$(VCInstallDir)atlmfc\lib\amd64;$(WindowsSdkDir)lib\x64;$(FrameworkSDKDir)\lib

没有这样设置会报错：msvcprtd.lib(MSVCP100D.dll) : fatal error LNK1112: module machine type ‘X86’ conflicts with target machine type ‘x64’

msvcprtd.lib(MSVCP100D.dll) : fatal error LNK1112: 模块计算机类型“X86”与目标计算机类型“x64”冲突

[msvcprtd.lib(MSVCP100D.dll) : fatal error LNK1112: module machine type ‘X86’ conflicts with target machine type ‘x64’]

[msvcprtd.lib(MSVCP100D.dll) : fatal error LNK1112: module machine type 'X86' conflicts with target machine type 'x64']

还有一个cmake类似的问题[fatal error LNK1112: 模块计算机类型“X86”与目标计算机类型“x64”冲突——我的解决方案]

3. 运行：右键项目名，选择清理解决方案，清理完成之后重新生成解决方案，然后选择X64平台编译器去debug，便可以调试成功。

可能存在的错误

c++调用python时报错LINK : fatal error LNK1123: 转换到 COFF 期间失败: 文件无效或损坏

这个是由于日志文件引起的，可以将项目\属性\配置属性\清单工具\输入和输出\嵌入清单：原来是“是”，改成“否”。

或者将项目\属性\配置属性\链接器\清单文件\生成清单：原来是“是”，改成“否”。

如果仍然无效，判断是否已经安装了VS2012，如果已经安装，需要安装VS2010 sp1补丁。

[链接器工具错误 LNK1123]

但是如果程序要加写rc，必须带清单才能正常使用。所以这种治标不治本的方法失效了。

还有一种解决方案：

出现这个问题的原因：可能是因为系统最近多次更新，出现了两个版本的cvtres.exe。而系统变量里将这俩都引用了，编译的时候，不知道用哪个了，导致出错。所以要删掉一个。

一个在C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\cvtres.exe，另一个在你安装VS的软件目录..\Microsoft Visual Studio 10.0\vc\bin\cvtres.exe

然后右键属性-->详细信息查看两者版本号，把老的Kill掉，就完了。

[彻底解决 LINK : fatal error LNK1123: 转换到 COFF 期间失败: 文件无效或损坏]

编译时_RTC_Shutdown和_RTC_InitBase相关错误的解决方法：

error LNK2001: 无法解析的外部符号 _RTC_Shutdown;error LNK2001: 无法解析的外部符号 _RTC_InitBase

右键点击项目，修改：属性 > 配置属性 > C/C++ > 代码生成 > 基本运行时检查，将值从“两者(......)”改为“默认值”。

[编译时_RTC_Shutdown和_RTC_InitBase相关错误的解决方法]

LINK : error LNK2001: 无法解析的外部符号 mainCRTStartup

其它错误

error LNK2019: 无法解析的外部符号 __imp_system，该符号在函数 main 中被引用

原因是system("pause");没有include

[C++调用python配置及编译出现的问题]

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命令行中直接调用执行

编译选项, 需要手动指定Python 的include 路径，和链接接路径。

代码:

g++ Python.cpp -o Python-I/usr/include/python2.5 -L/usr/lib/python2.5-lpython2.5

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C++调用python带参数传递

调用Python函数时，参数的传递，就是c++的类型，怎么转换成Python的类型；另外一个问题是，Python函数的返回值，怎么转换成C++中的类型。

在C程序中用Python脚本传递参数，或者获得Python脚本的返回值，则要使用更多的函数来编写C程序。由于Python有自己的数据类型，因此在C程序中要使用专门的API对相应的数据类型进行操作。

常用的函数有以下几种

1．数字与字符串处理

在Python/C API中提供了Py_BuildValue()函数对数字和字符串进行转换处理，使之变成Python中相应的数据类型。其函数原型如下所示。

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

其参数含义如下。

· format：格式化字符串，如表8-1所示。

Py_BuildValue()函数中剩余的参数即要转换的C语言中的整型、浮点型或者字符串等。其返回值为PyObject型的指针。在C语言中，所有的Python类型都被声明为PyObject型。

2．列表操作

在Python/C API中提供了PyList_New()函数用以创建一个新的Python列表。PyList_New()函数的返回值为所创建的列表。其函数原型如下所示。

PyObject* PyList_New( Py_ssize_t len)

其参数含义如下。

· len：所创建列表的长度。

当列表创建以后，可以使用PyList_SetItem()函数向列表中添加项。其函数原型如下所示。

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

其参数含义如下。

· list：要添加项的列表。

· index：所添加项的位置索引。

· item：所添加项的值。

同样可以使用Python/C API中PyList_GetItem()函数来获取列表中某项的值。PyList_GetItem()函数返回项的值。其函数原型如下所示。

PyObject* PyList_GetItem( PyObject *list, Py_ssize_t index)

其参数含义如下。

· list：要进行操作的列表。

· index：项的位置索引。

Python/C API中提供了与Python中列表操作相对应的函数。例如列表的append方法对应于PyList_Append()函数。列表的sort方法对应于PyList_Sort()函数。列表的reverse方法对应于PyList_Reverse()函数。其函数原型分别如下所示。

int PyList_Append( PyObject *list, PyObject *item)

int PyList_Sort( PyObject *list)

int PyList_Reverse( PyObject *list)

对于PyList_Append()函数，其参数含义如下。

· list：要进行操作的列表。

· item：要参加的项。

对于PyList_Sort()和PyList_Reverse()函数，其参数含义相同。

· list：要进行操作的列表。

3．元组操作

在Python/C API中提供了PyTuple_New()函数，用以创建一个新的Python元组。PyTuple_New()函数返回所创建的元组。其函数原型如下所示。

PyObject* PyTuple_New( Py_ssize_t len)

其参数含义如下。

· len：所创建元组的长度。

当元组创建以后，可以使用PyTuple_SetItem()函数向元组中添加项。其函数原型如下所示。

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

其参数含义如下所示。

· p：所进行操作的元组。

· pos：所添加项的位置索引。

· o：所添加的项值。

可以使用Python/C API中PyTuple_GetItem()函数来获取元组中某项的值。PyTuple_GetItem()函数返回项的值。其函数原型如下所示。

PyObject* PyTuple_GetItem( PyObject *p, Py_ssize_t pos)

其参数含义如下。

· p：要进行操作的元组。

· pos：项的位置索引。

当元组创建以后可以使用_PyTuple_Resize()函数重新调整元组的大小。其函数原型如下所示。

int _PyTuple_Resize( PyObject **p, Py_ssize_t newsize)

其参数含义如下。

· p：指向要进行操作的元组的指针。

· newsize：新元组的大小。

4．字典操作

在Python/C API中提供了PyDict_New()函数用以创建一个新的字典。PyDict_New()函数返回所创建的字典。其函数原型如下所示。

PyObject* PyDict_New()

当字典创建后，可以使用PyDict_SetItem()函数和PyDict_SetItemString()函数向字典中添加项。其函数原型分别如下所示。

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

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

其参数含义如下。

· p：要进行操作的字典。

· key：添加项的关键字，对于PyDict_SetItem()函数其为PyObject型，对于PyDict_SetItemString()函数其为char型。

· val：添加项的值。

使用Python/C API中的PyDict_GetItem()函数和PyDict_GetItemString()函数来获取字典中某项的值。它们都返回项的值。其函数原型分别如下所示。

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

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

其参数含义如下。

· p：要进行操作的字典。

· key：添加项的关键字，对于PyDict_GetItem()函数其为PyObject型，对于PyDict_GetItemString()函数其为char型。

使用Python/C API中的PyDict_DelItem()函数和PyDict_DelItemString()函数可以删除字典中的某一项。其函数原型如下所示。

int PyDict_DelItem( PyObject *p, PyObject *key)

int PyDict_DelItemString( PyObject *p, char *key)

其参数含义如下。

· p：要进行操作的字典。

· key：添加项的关键字，对于PyDict_DelItem()函数其为PyObject型，对于PyDict_DelItemString()函数其为char型。

使用Python/C API中的PyDict_Next()函数可以对字典进行遍历。其函数原型如下所示。

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

其参数含义如下。

· p：要进行遍历的字典。

· ppos：字典中项的位置，应该被初始化为0。

· pkey：返回字典的关键字。

· pvalue：返回字典的值。

在Python/C API中提供了与Python中字典操作相对应的函数。例如字典的item方法对应于PyDict_Items()函数。字典的keys方法对应于PyDict_Keys()函数。字典的values方法对应于PyDict_Values()函数。其函数原型分别如下所示。

PyObject* PyDict_Items( PyObject *p)

PyObject* PyDict_Keys( PyObject *p)

PyObject* PyDict_Values( PyObject *p)

其参数含义如下。

· p：要进行操作的字典。

5．释放资源

Python使用引用计数机制对内存进行管理，实现自动垃圾回收。在C/C++中使用Python对象时，应正确地处理引用计数，否则容易导致内存泄漏。在Python/C API中提供了Py_CLEAR()、Py_DECREF()等宏来对引用计数进行操作。

当使用Python/C API中的函数创建列表、元组、字典等后，就在内存中生成了这些对象的引用计数。在对其完成操作后应该使用Py_CLEAR()、Py_DECREF()等宏来销毁这些对象。其原型分别如下所示。

void Py_CLEAR( PyObject *o)

void Py_DECREF( PyObject *o)

其参数含义如下。

· o：要进行操作的对象。

对于Py_CLEAR()其参数可以为NULL指针，此时，Py_CLEAR()不进行任何操作。而对于Py_DECREF()其参数不能为NULL指针，否则将导致错误。

6．模块与函数

使用Python/C API中的PyImport_Import()函数可以在C程序中导入Python模块。PyImport_Import()函数返回一个模块对象。其函数原型如下所示。

PyObject* PyImport_Import( PyObject *name)

其参数含义如下。

· name：要导入的模块名。

使用Python/C API中的PyObject_CallObject()函数和PyObject_CallFunction()函数，可以在C程序中调用Python中的函数。其参数原型分别如下所示。

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

PyObject* PyObject_CallFunction( PyObject *callable, char *format, ...)

对于PyObject_CallObject()函数，其参数含义如下。

· callable_object：要调用的函数对象。

· args：元组形式的参数列表。

对于PyObject_CallFunction()函数，其参数含义如下。

· callable_object：要调用的函数对象。

· format：指定参数的类型。

· ...：向函数传递的参数。

使用Python/C API中的PyModule_GetDict()函数可以获得Python模块中的函数列表。PyModule_GetDict()函数返回一个字典。字典中的关键字为函数名，值为函数的调用地址。其函数原型如下所示。

PyObject* PyModule_GetDict( PyObject *module)

其参数含义如下。

· module：已导入的模块对象。

8.2.3 在C中嵌入Python实例

在VC++ 6.0中新建一个名为“EmbPython”的空“Win32 Console Application”工程。向其添加如下所示的“EmbPython.c”文件。

程序输出如下所示。

-==在C中嵌入Python==-

使用Python中的sum函数求解下列数之和

0 1 2 3 4

Using Function sum

The result is: 10

使用Python中的函数分割以下字符串:

this is an example

结果如下所示:

this

example

按回车键退出程序

[Python嵌入C/C++ (Python核心编程)]

C++转换成Python类型，Py_BuildValue()

//www.python.org/doc/1.5.2p2/ext/buildValue.html

PyObject* pArgs=PyTuple_New(1); //有几个参数，就是几

PyTuple_SetItem(pArgs,0,Py_BuildValue("i",3)); //初始第一个参数，数据类型是i，就是int，值是3

返回值转换如，PyArg_ParseTuple[PyArg_ParseTuple]

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python调用c++问题

“如果没有参数从python到C++, 是正常的，但是有参数就废了报错”。我尝试实现并找到答案。

//stackoverflow.com/questions/145270/calling-c-c-from-python

1. 无参数函数声明C可用函数

2. 有参数那么实用SWIG 也就是我们需要一个接口文件即

z.i file

%｛

#include "z.h"

extern 函数名(参数1，参数2，...);

%｝

SWIG在不同语言互相调用发挥很重要的作用。

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