Python&C++相互混合调用编程全面实战-19c++给python传递函数和自定义模块

作者：虚坏叔叔
博客：https://xuhss.com

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c++给python传递函数和自定义模块

一、传递函数

python端的test.py添加一个函数的调用：

在C++端首先需要添加一个函数指针

static PyObject *test_cfun(PyObject *self, PyObject *args)
{
	cout << "in c++ test_cfun function" << endl;
	Py_RETURN_TRUE;
}

然后添加对函数的定义：以及函数的调用：

// 给 Python 传递函数
		PyMethodDef cfuns[] = {
			{"test_cfun", test_cfun, METH_VARARGS, 0},
			{NULL}
		};
		PyModule_AddFunctions(m, cfuns);

运行代码：

二、读取python模块并给python主模块传递模块

2.1传递实战

定义一个python模块testmod.py:

print("Test Mod In python")

def testmod():
    print("testmod function in testmod.py")

在c++中导入模块，并将这个模块添加到主模块：

		// 给 python 传递模块
		// 读取模块（脚本文件直接当作模块）
		PyObject *testmod = PyImport_ImportModule("testmod"); //相当于python里面的import testmod
		if (!testmod)
		{
			throw exception("PyImport_ImportModule testmod failed");
		}

		// 将模块传给python的主模块
		PyModule_AddObject(m, "testmod", testmod);

在test.py中调用传递进来的testmod模块的函数：

# c传递过来的模块
testmod.testmod()

运行：

2.2 传递模块用处

通过传递模块给python的主模块，你就可以在c++中导入模块，这样的话给用户的假象就是我的脚本可以自带很多模块，不需要每次都引入模块。就可以直接用了。

三、完整代码

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

static PyObject *test_cfun(PyObject *self, PyObject *args)
{
	cout << "in c++ test_cfun function" << endl;
	Py_RETURN_TRUE;
}

int main(int argc, char*argv[])
{
	cout << "C++ call Python" << endl;

	// 设置Python的Home路径
	Py_SetPythonHome(L"./");

	// Python初始化解释器
	Py_Initialize();

	PyObject *m = NULL; // 主模块
	try
	{
		int re = 0;
		// 执行Python脚本
		re = PyRun_SimpleString("print('Hello world!')");
		re = PyRun_SimpleString("print(\"__name__ = \", __name__)");

		// 获取主模块
		PyObject *key = PyUnicode_FromString("__main__");
		m = PyImport_GetModule(key); // 不清理参数，需要手动清理
		Py_XDECREF(key);

		// 传递位置要在python代码调用之前
		// 给python传递 变量、函数、类、模块(读取一个python模块传递给主模块)
		// 传递变量(只能传给主模块__main__)
		PyRun_SimpleString("a=888");

		// 支持传递其他非_main__模块，空间转给python管理
		PyObject_SetAttrString(m, "count", PyLong_FromLong(777));

		// 给 Python 传递函数
		PyMethodDef cfuns[] = {
			{"test_cfun", test_cfun, METH_VARARGS, 0},
			{NULL}
		};
		PyModule_AddFunctions(m, cfuns);

		// 给 python 传递模块
		// 读取模块（脚本文件直接当作模块）
		PyObject *testmod = PyImport_ImportModule("testmod"); //相当于python里面的import testmod
		if (!testmod)
		{
			throw exception("PyImport_ImportModule testmod failed");
		}

		// 将模块传给python的主模块
		PyModule_AddObject(m, "testmod", testmod);

		// 执行Python文件
		char* filename = "test.py";
		FILE * fp = fopen(filename, "r");
		if (!fp)
		{
			throw exception("open file failed");
		}
		PyRun_AnyFile(fp, filename);
		if (re != 0)
		{
			PyErr_Print();
			throw exception("PyRun_AnyFile failed");
		}

		// 2-1 调用python的变量 python做配置文件
		//con = {
		//  "width":1920,
		//  "heigth" : 1080,
		//  "title" : "C++ call Python"
		//}
		{
			// 根据模块和名称获取对象（对象可以是变量、函数和类）
			PyObject* conf = PyObject_GetAttrString(m, "conf");
			if (!conf) {
				throw exception("conf noe find!");
			}
			PyObject *key = PyUnicode_FromString("width");
			int width = PyLong_AsLong(PyDict_GetItem(conf, key));
			Py_XDECREF(key);

			key = PyUnicode_FromString("height");
			int height = PyLong_AsLong(PyDict_GetItem(conf, key));
			Py_XDECREF(key);

			key = PyUnicode_FromString("title");
			wchar_t title[1024] = { 0 };
			int size = PyUnicode_AsWideChar(PyDict_GetItem(conf, key), title, 1023);
			Py_XDECREF(key);

			printf("width=%d height=%d \n", width, height);
			wprintf(L"title=%s\n", title);

			Py_XDECREF(conf);
		}


		{
			// 获取类
			PyObject* TypePy = PyObject_GetAttrString(m, "TypePy");
			if (!TypePy) {
				throw exception("TypePy noe find!");
			}
			// 实例化对象 相当于调用构造函数__init__ 传递构造函数的参数NULL
			PyObject *obj = PyObject_CallObject(TypePy, NULL);
			if (!obj) {
				throw exception("obj not Create!");
			}

			// 调用类成员函数 i(int) s(string)
			PyObject *re = PyObject_CallMethod(obj, "test", "is", 2001, "c Para2");
			cout << "PyObject_CallMethod return" << PyLong_AsLong(re) << endl;
			Py_XDECREF(re);

			// 访问成员变量
			PyObject* var = PyObject_GetAttrString(obj, "id");
			cout << "TypePy.id=" << PyLong_AsLong(var) << endl;
			Py_XDECREF(var);

			Py_XDECREF(obj);
			Py_XDECREF(TypePy);
		}

		{
			// C++调用Python函数
			PyObject* Main = PyObject_GetAttrString(m, "Main");
			if (Main && PyCallable_Check(Main)) {
				// 函数对象和参数 返回对象
				if (!PyObject_CallObject(Main, 0))
				{
					throw exception("PyObject_CallObject Failed");
				}
			}
			Py_XDECREF(Main);

			// c++调用Python的函数 list参数和list返回值
			PyObject* TestFun = PyObject_GetAttrString(m, "TestFun");
			if (TestFun && PyCallable_Check(TestFun)) {
				// 参数准备 参数变量是tuple
				PyObject *args = PyTuple_New(1); // 参数是元组 只有元组这个一个参数
												 // 传递的list对象
				PyObject *lis = PyList_New(0);
				for (int i = 0; i < 5; i++)
					PyList_Append(lis, PyLong_FromLong(i + 100));
				// 将list写入元组参数列表中
				PyTuple_SetItem(args, 0, lis);
				// 函数对象和参数的返回值
				PyObject* re = PyObject_CallObject(TestFun, args);
				Py_XDECREF(args); // lis也在args中销毁

								  // 处理返回值
				if (re)
				{
					cout << "PyObject_CallObject return" << endl;
					int size = PyList_Size(re);
					for (int i = 0; i < size; i++)
					{
						PyObject *val = PyList_GetItem(re, i);
						if (!val)
							continue;
						printf("[%d]", PyLong_AsLong(val));
					}
					Py_XDECREF(re);
				}

			}
			Py_XDECREF(TestFun);
		}


		Py_XDECREF(m);
		// 清理python
		Py_Finalize();
	}
	catch (const std::exception&ex)
	{
		cout << ex.what() << endl;// 清理python
		Py_XDECREF(m);
		Py_Finalize();
	}

	getchar();
	return 0;
}

四、总结

• 本文讲解了c++给python传递函数和自定义模块 。
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