.NET 4.0 下使用 Python for .NET

前两天，有个项目需要从 Python 里访问 .NET。于是我搜索了一下网络，发现有两个项目与此相关：Python for .NET 和IronPython。那么首先，我要搞清楚它们之间的区别。

Python 作为一门语言，其解释器（因为是解释型动态语言，所以我觉得称之为解释器 interpreter 比编译器 compiler 更合适）并不是只有唯一实现的。通常我们从 Python 官方网站下载的 Python 解释器其实只是一种用纯 C 语言的实现，大家习惯称之为 CPython。而目前流行的还有另外两种解释器：Jython 和IronPython。前者是 Python 语言的 Java 实现；而后者则是 Python 语言的 .NET 解释器实现。IronPython 最终生成的是 .NET 的 IL 语言，所以和 .NET 相关很紧密；而Python for .NET 则是在原有的 CPython 上的一个扩充，利用 CLR 的功能来访问 .NET 的平台和类库。总得来说：

• Python for .NET ： 适合大部分程序都是在 CPython 中运行的，只是在一小部分程序中需要访问 .NET 的功能。比如在一个 Python 系统中调用一个 .NET 实现的库；
• IronPython ：适合熟悉 Python 语言，希望开发 .NET 库或者利用 .NET 库的开发者。比如想用 Python 语法来开发基于 WPF 的应用程序。

根据我的需求，我决定使用 Python for .NET。要使用 Python for .NET，最重要的是两个组件：

1. Python.Runtime.dll ：这是一个用 C# 编写的 .NET 程序集，和 CLR 类似，像个 .NET 虚拟机，提供访问 .NET 世界的功能；
2. clr.pyd ： 这是一个 Python 模块文件，它连接 CPython 和 Python.Runtime.dll，起着桥梁的作用。

由于 .NET 平台和 Python 平台的版本众多，为避免编译出过多的版本组合，所以 Python for .NET 采用源代码形式进行发布。因此，要使用源代码，我们需要首先确定两件事情：

1. 我们的目标 .NET 平台版本？当然，眼下最 IN 的要算是 VS2010 + .NET 4.0 组合啦；
2. 我们的目标 CPython 版本？当前，Python for .NET 支持的 CPython 版本是从 2.3 到 2.7。

确定好版本后，作为源代码发布，当然要获得源代码。通过 Python for .NET 的 SourceForge 页面我们可以获得如何连接 SVN 的说明。或者我们可以直接从如下 URL 导出源代码：

https://pythonnet.svn.sourceforge.net/svnroot/pythonnet/trunk

该源代码里包含了一个用 VS2008 创建的解决方案，我们完全可以用 VS2010 对其进行转换，不会产生转换错误。

用 VS2010 打开项目后，依照如下步骤设置相应的 .NET 和 CPython 版本：

1. 改变目标 .NET 版本：在项目“Python.Runtime”上右击鼠标，选择“Properties”， 然后选择“Application”标签，将“Target framework”设置为“.NET Framework 4”；
2. 修改 buildclrmodule.bat 文件（注意，有两处！）：
   %windir%\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\ilasm /nologo /quiet /dll %ILASM_EXTRA_ARGS% /include=%INCLUDE_PATH% /output=%OUTPUT_PATH% %INPUT_PATH%
   改为
   %windir%\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\ilasm /nologo /quiet /dll %ILASM_EXTRA_ARGS% /include=%INCLUDE_PATH% /output=%OUTPUT_PATH% %INPUT_PATH%
3. 修改 clrmodule.il 文件，主要是修改其饮用的 mscorlib 版本：
   .assembly extern mscorlib
{
.publickeytoken = (B7 7A 5C 56 19 34 E0 89 )
.ver 2:0:0:0
}
   改为
   .ver 4:0:0:0
4. 修改 CPython 版本：右键点击“Python.Runtime”项目，选择“Properties”，在“Build”标签下的“Conditional compilation symbols”设置，将默认的“PYTHON26”改变为我们想使用的“PYTHON27”；
5. 最后，对“Python.Runtime”项目进行重新编译即可。

编译后，你就会得到 Python.Runtime.dll 和 clr.pyd 这两个文件。将这两个文件拷贝到任意位置，然后创建测试用的 Python 脚本：

import clr
import sys
import System
print System.Environment.Version
# you can also print out the sys.path
print '-----'
for p in sys.path:
    print p
print '-----'

要使用你自己开发的私有程序集，则需要先用 clr.AddReference() 函数对你的程序集进行引用。例如，你有一个名为”Test.dll“的程序集，你则需要先执行clr.AddReference("Test") 来载入该程序集，然后你就可以使用其中的类和方法了。