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

源码老州实例

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 差弊<< 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 ("虚含族hello", 5)

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脚梁芹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是打开的文件指芹渗针，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中相嫌渣脊应的数据类型（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 *** 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 *** 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 *** 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 *** 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 *** 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里面轮世调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 *** 作系统特定的功能需要用C++来实现，再由Python调用。所以，最基者世础地，我们需要做到：

1. 把Python嵌入首桐肢到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。

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