Go 语言调用 python2

介绍

Go 是静态语言，性能很好，但是不那么灵活，不好在运行时动态运行代码。Python是动态语言，非常灵活，但是性能很差。古人云：“鱼和熊掌不能兼得”。但是如今有了Go-Python，鱼和熊掌也可以兼得。

注意：Go-Python 只支持 python2，暂不支持 python3。

安装

需要安装第三方包 go-python，GitHub 地址如下：

https://github.com/sbinet/go-python

或者使用

go get github.com/sbinet/go-python

如果 go get 或者 kg-config 失败，使用如下操作：

 cd go-python
 edit cgoflags.go
 make VERBOSE=1

注意：需要适当的头文件和 python 开发环境。在 Debian 上，您需要安装python-all-dev包。

实例

创建test1.go文件：

package main

import (
	"github.com/sbinet/go-python"
	"os"
)

func init() {
	err := python.Initialize()
	if err != nil {
		panic(err.Error())
	}
}

func main() {
	rc := python.Py_Main(os.Args)
	os.Exit(rc)
}

运行上面的代码会启动 Python 命令行解释器 go run test1.go，代码很简单，先初始化，然后将命令行参数传递进 Py_Main 函数就可以进入 Python 命令行解释器，就像直接敲 python 命令一样。

如果执行 go run test1.go --version 就可以查看Python版本信息。

接下来使用 go 打印一下 Python 环境的 sys.path 变量：

package main

import (
	"fmt"

	"github.com/sbinet/go-python"
)

func init() {
	err := python.Initialize()
	if err != nil {
		panic(err.Error())
	}
}

func main() {
	m := python.PyImport_ImportModule("sys")
	if m == nil {
		fmt.Println("import error")
		return
	}
	path := m.GetAttrString("path")
	if path == nil {
		fmt.Println("get path error")
		return
	}
	size := python.PyList_GET_SIZE(path)
	for i := 0; i < size; i++ {
		item := python.PyList_GET_ITEM(path, i)
		s := python.PyString_AsString(item)
		fmt.Println(s)
	}
}

首先调用 PyImport_ImportModule 导入sys包，然后取出 path 对象，再获取 path 的长度，使用循环挨个取出列表中的字符串，然后打印出来。

接下来在 sys.path 里面加入当前目录：

package main

import (
	"fmt"

	"github.com/sbinet/go-python"
)

func init() {
	err := python.Initialize()
	if err != nil {
		panic(err.Error())
	}
}

func main() {
	m := python.PyImport_ImportModule("sys")
	if m == nil {
		fmt.Println("import error")
		return
	}
	path := m.GetAttrString("path")
	if path == nil {
		fmt.Println("get path error")
		return
	}
	//加入当前目录，空串表示当前目录
	currentDir := python.PyString_FromString("")
	python.PyList_Insert(path, 0, currentDir)

	size := python.PyList_GET_SIZE(path)
	for i := 0; i < size; i++ {
		item := python.PyList_GET_ITEM(path, i)
		s := python.PyString_AsString(item)
		fmt.Println(s)
	}
}

在sys.path列表的头部插入了空串，表示将当前目录加入sys.path，于是当前目录成为优先查找路径。

有了上面的代码，可以试一试调用自定义 python 模块了，先写一个斐波那契级数：

def fib(n):
    if n <= 2:
        return 1
    return fib(n-1) + fib(n-2)

这是一个递归版本的实现，n 的大小不能超过最大栈深，然后使用 go 调用：

package main

import (
	"fmt"

	"github.com/sbinet/go-python"
)

func init() {
	err := python.Initialize()
	if err != nil {
		panic(err.Error())
	}
}

func main() {
	m := python.PyImport_ImportModule("sys")
	if m == nil {
		fmt.Println("import error")
		return
	}
	path := m.GetAttrString("path")
	if path == nil {
		fmt.Println("get path error")
		return
	}
	//加入当前目录，空串表示当前目录
	currentDir := python.PyString_FromString("")
	python.PyList_Insert(path, 0, currentDir)

	m = python.PyImport_ImportModule("fib")
	if m == nil {
		fmt.Println("import error")
		return
	}
	fib := m.GetAttrString("fib")
	if fib == nil {
		fmt.Println("get fib error")
		return
	}
	out := fib.CallFunction(python.PyInt_FromLong(10))
	if out == nil {
		fmt.Println("call fib error")
		return
	}
        fmt.Printf("fib(%d)=%d\n", 10, python.PyInt_AsLong(out))
}

因为当前目录已经插入sys.path，我们可以直接使用 PyImport_ImportModule 导入 fib 模块，然后获取 fib 函数对象，注意函数也是一个 PyObject 对象。将整数 10 传递进 fib 函数，得到结果打印出来。

接下来尝试在自定义模块里使用 requests 访问百度首页，如果能使用第三方 Python 模块，那么 go-python 就可以了。

python 代码如下：

import requests

def touch_baidu():
    res = requests.get("http://www.baidu.com")
    return res

go 代码：

package main

import (
	"fmt"

	"github.com/sbinet/go-python"
)

func init() {
	err := python.Initialize()
	if err != nil {
		panic(err.Error())
	}
}

func main() {
	m := python.PyImport_ImportModule("sys")
	if m == nil {
		fmt.Println("import error")
		return
	}
	path := m.GetAttrString("path")
	if path == nil {
		fmt.Println("get path error")
		return
	}
	//加入当前目录，空串表示当前目录
	currentDir := python.PyString_FromString("")
	python.PyList_Insert(path, 0, currentDir)

	m = python.PyImport_ImportModule("reqbaidu")
	if m == nil {
		fmt.Println("import error")
		return
	}
	touchBaidu := m.GetAttrString("touch_baidu")
	if touchBaidu == nil {
		fmt.Println("get touch_baidu error")
		return
	}
	res := touchBaidu.CallFunction()
	if res == nil {
		fmt.Println("call touch_baidu error")
		return
	}
	statusCode := res.GetAttrString("status_code")
	content := res.GetAttrString("content")
	fmt.Println(python.PyInt_AS_LONG(statusCode))
	fmt.Println(python.PyString_AS_STRING(content))
}

touchBaidu 返回的是一个 requests.Response 对象，该对象里的属性 status_code 表示返回状态码，content 属性表示返回内容。

何时使用go-python

• 一个功能，没有开源的go实现，但是python有，并且性能不是很重要
• 一个脚本语言嵌入到go中，让go代码获得动态能力
• 使用Cython干一些hack的事但是又不想撸C语言

go-python有什么缺点

• python虚拟机是全局的，意味着线程不安全，在必要的地方要使用GIL保护
• python会拖慢golang的性能，在性能重要的场合谨慎使用
• python虚拟机会额外消耗不少内存