C++调用Python

C++调用Python

	本人因工作需要，近期研究了一下C++和Python的交互编程，看了一些资料，也踩了一些坑，总算是跑通了，为了让大家避免一些坑，也为了记录我学习的经历，在这里把我研究的过程与结果跟大家分享一下。
	补充说明，该文章适用于有一定C++编程经验的人并初学Python的兄弟们，所以比如安装软件、配置环境这些操作，网上教程很多，就不给大家赘述了。

环境说明

	开发环境是VS2019、Python3.10

创建工程

1、首先创建一个win32控制台C++工程
2、设置项目属性，配置Python的头文件包含目录，根据个人安装目录而定，我的目录是C:\Python310\include
3、配置Python库，配置附加库目录，同样根据个人安装目录而定，我的目录是C:\Python310\libs
4、添加附加依赖库，python3.lib、python310.lib、python310_d.lib这三个库（安装目录下没有python310_d.lib这个库，可以复制python310.lib然后改名为python310_d.lib）

函数说明

1、添加头文件：#include
2、初始化Python库：Py_Initialize()
3、执行一句Python语句：PyRun_SimpleString(const char* s)，例如：PyRun_SimpleString(“print(‘HelloWorld’)”)
4、加载模块：PyImport_ImportModule(const char* name)，返回类型为PyObject的指针（PyObject是pthon在C++中所有类型的基类），指向所要加载的模块。例如：PyObject* Module = PyImport_ImportModule(“testpy”);
5、查找函数：PyObject_GetAttrString(PyObject*, const char*)，第一个参数为函数所在的模块，第二个参数为函数名，返回类型也是PyObject的指针，指向所要查找的函数。例如：PyObject* Func = PyObject_GetAttrString(Module, “Greet”);
6、调用函数：PyObject_CallObject(PyObject* callable, PyObject* args)，第一个参数为函数对象，第二个参数为调用该函数要传的参数集，参数集为python中的元组tuple。
7、释放资源：Py_Finalize()

Python代码

def Greet():
print(“Hello World!”)

def Add(x, y):
return x + y

class PyCar:
def init(self, brand):
self.brand = brand

def Display(self):
    print(self.brand)

C++代码

Py_Initialize();		//初始化Python解释器

PyRun_SimpleString("print('Cpp call python!')");
PyRun_SimpleString("import sys");
PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')");
PyRun_SimpleString("sys.path.append('../PythonScript')");

//加载模块
PyObject* Module = PyImport_ImportModule("PythonScript");
if (!Module)
{
	std::cout << "加载模块失败！" << std::endl;
	return -1;
}

//调用无参函数
{
	//查找python函数
	PyObject* Func1 = PyObject_GetAttrString(Module, "Greet");
	if (!Func1)
	{
		std::cout << "没有找到对应函数" << std::endl;
		return -1;
	}
	//调用python函数
	PyObject_CallObject(Func1, nullptr);
}


//调用有参函数
{
	PyObject* Func2 = PyObject_GetAttrString(Module, "Add");
	if (!Func2)
	{
		std::cout << "没有找到对应函数" << std::endl;
		return -1;
	}

	//定义函数参数
	PyObject* Args1 = PyTuple_New(2);		//另一种方法创建元组
	PyObject* Arg1 = PyLong_FromLong(3);
	PyObject* Arg2 = PyLong_FromLong(5);
	PyTuple_SetItem(Args1, 0, Arg1);
	PyTuple_SetItem(Args1, 1, Arg2);
	PyObject* Ret1 = PyObject_CallObject(Func2, Args1);
	if (Ret1)
	{
		long result = PyLong_AsLong(Ret1);
		std::cout << "3 + 5 = " << result << std::endl;
	}

	PyObject* Args2 = Py_BuildValue("i, i", 30, 50);		//构建tuple参数
	PyObject* Ret2 = PyObject_CallObject(Func2, Args2);
	if (Ret2)
	{
		std::cout << "30 + 50 = " << PyLong_AsLong(Ret2) << std::endl;
	}
}

//访问Python类
{
	//获取python类
	PyObject* PyClass = PyObject_GetAttrString(Module, "PyCar");
	PyObject* Args = PyTuple_New(1);
	PyTuple_SetItem(Args, 0, Py_BuildValue("s", "Volvo"));

	//生成一个对象
	PyObject* Instance = PyObject_CallObject(PyClass, Args);
	PyObject* Func = PyObject_GetAttrString(Instance, "Display");				//获取对象成员函数
	PyObject_CallObject(Func, nullptr);		//调用成员函数
}

//释放资源
Py_Finalize();		//关闭Python解释器

运行结果

Cpp call python!
Hello World!
3 + 5 = 8
30 + 50 = 80
Volvo

参考文章

http://www.cppblog.com/jacky2019/archive/2007/05/17/24269.html