C调用Python（传递数字、字符串、list数组（一维、二维），结构体）
一：环境配置
注：我使用的环境：IDLE (Python 3.6 32-bit) ；vs2010
以下环境配置部分详见：混合编程之——C++调用python2.7&python3.5
以python3.6为例：
需要单独将Python36-32下面的，include文件夹里面的头文件和libs文件夹里面的库函数都单独拷贝出来，至于怎么设置，怎么放，咱们慢慢来。
1、新建一个文件夹，取名为test_python36；
2、将Python36-32下面的，include文件夹、libs文件夹都拷贝到test_python36文件夹中,并把libs文件夹中的python36.lib拷贝一份并命名为python36_d.lib放在该文件下（libs下）；
3、打开VS2010，新建一个项目（C_python），选好路径，文件夹test_python36里面的内容如下：
4、接下来需要配置项目（C_python）的环境变量
右键项目-》属性
（1）添加头文件
（2）添加库文件
5、生成解决方案，不会报错，但肯定没有结果，因为还没有添加动态链接库文件调用的python原函数。具体做法：在生成的Debug路径下添加调用的python原函数（例如：Test001.py），如下图所示
6、在运行程序过程中遇到的报错和解决办法：
（1）Cannot find or open the PDB file问题的解决
详见：http://blog.chinaunix.net/uid-11765716-id-3074932.html
（2）无法解析的外部符号 __imp__py_reftotal（或其他）
详见：https://www.jb51.net/article/108588.htm
二：进行C++/C调用Python的代码实现
1、c++ 调用python的过程：
1）初始化Python调用环境
2）加载对应的Python模块
3）加载对应的Python函数
4）将参数转化为Python元组类型
5）调用Python函数并传入参数元组
6）获取返回值
7）根据Python函数的定义解析返回值
注：在C中使用到的部分参数类型参照：详见：https://docs.python.org/3.6/c-api/arg.html
2、传递并返回数字
C部分：
//调用Add函数,传两个int型参数
void Add(){
int x=6,y=8;
Py_Initialize();
PyObject * pModule = NULL;
PyObject * pFunc = NULL;
PyObject *pReturn = NULL;
//加载python模块
pModule = PyImport_ImportModule("Test001");//Test001:Python文件名
//加载对应的Python函数
pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "Add");//Add:Python文件中的函数名
//创建参数:
PyObject *pArgs = PyTuple_New(2);//函数调用的参数传递均是以元组的形式打包的,2表示参数个数
PyTuple_SetItem(pArgs, 0, Py_BuildValue("i", x));//0--序号,i表示创建int型变量
PyTuple_SetItem(pArgs, 1, Py_BuildValue("i", y));//1--序号
//返回值
pReturn = PyEval_CallObject(pFunc, pArgs);//调用函数
//将返回值转换为int类型
int result;
PyArg_Parse(pReturn, "i", &result);//i表示转换成int型变量
printf("返回的结果result：%d + %d + 3= %d\n",x,y,result);
//cout << "6 + 8 = " << result << endl;
Py_Finalize();
}Python部分：
def Add(a, b):
print(a,' + ',b,'=',a+b)
return a+b+3运行结果：
3、传递并返回字符串
C部分：
void Hello(){
Py_Initialize();//调用Py_Initialize()进行初始化
PyObject * pModule = NULL;
PyObject * pFunc = NULL;
PyObject *pReturn = NULL;
pModule = PyImport_ImportModule("Test001");//调用的Python文件名
pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "Hello");//调用的函数名
//创建参数:
PyObject *pArgs = PyTuple_New(1);
PyTuple_SetItem(pArgs, 0, Py_BuildValue("s", "Hello Python!!"));
pReturn=PyEval_CallObject(pFunc, pArgs);//调用函数,并传入参数pArgs
char * result;
PyArg_Parse(pReturn, "s", &result);
printf("返回值：%s\n",result);
Py_Finalize();//调用Py_Finalize,和Py_Initialize相对应的.
}Python部分：
def Hello(s):
print(s)
return "Hello C!!"运行结果：
4、传递并返回一维list数组
C部分：
void szTest(){
/*Pass by List: Transform an C Array to Python List*/
double CArray[] = {1.2, 4.5, 6.7, 8.9, 1.5, 0.5};
Py_Initialize();
PyObject * pModule = NULL;
PyObject * pFunc = NULL;
PyObject *pDict = NULL;
PyObject *pReturn = NULL;
pModule = PyImport_ImportModule("Test001");
pDict = PyModule_GetDict(pModule);
pFunc = PyDict_GetItemString(pDict, "szTest");
cout<<"C Array Pass Into The Python List:"<Python部分：
def szTest(List):
print (List)
IntegerList = [1, 2, 3]
return IntegerList
运行结果：
5、传递并返回二维list数组
list object（介绍C调用Python中，关于list的一些函数）
C部分：
void szSecTest(){
long CArray[2][3]={{2,3,4},{5,6,7}};
Py_Initialize();
PyObject * pModule = NULL;
PyObject * pFunc = NULL;
PyObject *pDict = NULL;
PyObject *pReturn = NULL;
pModule = PyImport_ImportModule("Test001");
pDict = PyModule_GetDict(pModule);
pFunc = PyDict_GetItemString(pDict, "szSecTest");
cout<<"C two-dim Array Pass Into The Python List:"<Python部分：
def szSecTest(List):
print (List)
IntegerList = [[1, 2, 3],[2,3,4]]
return IntegerList运行效果：
6、传递并返回结构体
1）Python：struct模块的pack、unpack
- 有的时候需要用python处理二进制数据，比如，存取文件，socket操作时.这时候，可以使用python的struct模块来完成.可以用 struct来处理c语言中的结构体.
简单举一个例子如下：
print('===== pack - unpack =====' )
buf1 = 2
buf2 = 3
buf4 = 4
retResult = struct.pack('ii4si', buf1, buf2, b'abd', buf4)
print(type(retResult)) #
a1,a2,a3,a4=struct.unpack("ii4si",retResult)
print(a1,a2,bytes.decode(a3),a4) 结果图：
- struct.pack(fmt,v1,v2,v3...) 按fmt这个格式把后面数据给封装成指定的数据；返回一个包含了v1，v2等的字节对象，数据是通过fmt格式化后的。参数必须和fmt需要格式化的完全对应起来
- struct.unpack(fmt,buff) 按fmt这个格式把字节流转成原组tuple；pack的逆向操作，只有一个对象也返回tuple。
- 下面是fmt这个格式在python3.6的说明:详细请见：struct 的官方文档（Format）
2）Python中str与bytes的互相转换
a = "asdf"
b = a.encode('utf-8')#str转化为bytes
c = bytes.decode(b)#bytes转化为str
print(a,type(a),b,type(b),c,type(c))结果图：
3）以下部分为C调用Python，传递结构体的代码部分
C部分：
typedef struct header_ {
int buf1;
int buf2;
char buf3[12];
int buf4;
}header;
void testStruct(){
// 初始化Python
Py_Initialize();
//PyObject *pName = PyBytes_FromString("Test001");PyObject *pModule = PyImport_Import(pName); //调用Python的Module的另一种方法
PyObject * pModule = NULL;
PyObject *pDict = NULL;
PyObject * pFunc = NULL;
pModule = PyImport_ImportModule("Test001");
if (!pModule) {
printf("can't find Test001.py");
return ;
}
pDict = PyModule_GetDict(pModule);
if (!pDict) return ;
//下面这段是查找函数testStruct并执行testStruct
pFunc = PyDict_GetItemString(pDict, "testStruct");
if (!pFunc || !PyCallable_Check(pFunc)) {
printf("can't find function [testStruct]");
return ;
}
//创建结构体
header input;
memset(&input,0,sizeof(input));
input.buf1 = 1;
input.buf2 = 2;
input.buf4 = 3;
strcpy_s(input.buf3, "kjaf");
//打包成string
char * byInput = new char(sizeof(input));
memcpy(byInput, &input, sizeof(input));
//申请python入参
PyObject *pArgs = PyTuple_New(1);
//对python入参进行赋值; s代表char*格式, #代表传入指定长度
PyTuple_SetItem(pArgs, 0, Py_BuildValue("s#",byInput , sizeof(input)));
//PyObject *Pystructs = Py_BuildValue("s#",byInput, sizeof(input));//为了检验入参是否为空
//if (Pystructs == nullptr){printf("Pystructs is nullptr"); }
//执行函数
PyObject *pResult = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);
char* pRsp;
//获取返回值
PyArg_Parse(pResult, "s#", &pRsp); //由于传回的参数为bytes（经过Python的unpack后，传回的参数），故用"s#"，而不是"s"
//转成结构体
header* pstRsp = (header*)pRsp;//把string转化为结构体
printf("\n-----------c++层接收py返回:\nbuf1:%d , buf2:%d , buf3:%s , buf4:%d\n\n",
pstRsp->buf1, pstRsp->buf2, pstRsp->buf3, pstRsp->buf4);
Py_Finalize();
}Python部分：
import struct
def testStruct(a):
a = a.encode('utf-8')#要注意把从C传过来的string转化为bytes，以便struct.unpack解析
ret = struct.unpack('i i 12s i', a)
print("--------------------python receive c++ struct:\n")
print(ret)
buf1 = ret[0] + 1
#print('buf1: ',buf1)
buf2 = ret[1] + 1
buf4 = ret[3] + 1
print("--------------------begin pack data and begin send to c++\n")
bin_buf_all = struct.pack('ii12si', buf1, buf2,b"dfds", buf4) #struct.pack后，bin_buf_all为bytes类型
print("----------------------------python end-----------------------")
return bin_buf_all
运行结果：
注：结构体显然就是一种的数据组织方式，使用结构体要注意数据对齐的问题，有兴趣的话可以看一下：https://blog.csdn.net/mirale/article/details/38128709
参考博文：
混合编程之——C++调用python2.7&python3.5
C++调用Python的API总结
C与python的调用一（导入python模块与，获得函数与类）
Python + C/C++ 嵌入式编程（1）：多维数组Numpy.Array()在Python和C/C++文件间的传递问题
c++调用python系列(1): 结构体作为入参及返回结构体
python str与bytes转换
C中结构体和字节流的互换及内存对齐