Julia入门-1、使用C++调用Julia脚本语言

0、开发环境

操作系统：
①Windows 10
开发编译器：
①VS 2015 Professional
②VS Code + julia-vscode插件（Julia、Julia Color Themes）
Julia版本:
①julia-1.8.5-win32
②julia-1.8.5-win64

1、测试Julia环境

打开VS code并且打开终端，运行命令进行测试：

2、调用Julia脚本语言准备

找到Julia的头文件和库文件路径：
（1）Julia32位的安装路径

C:\Julia\julia-1.8.5-win32\include\julia  
C:\Julia\julia-1.8.5-win32\lib

（1）Julia64位的安装路径

C:\Julia\julia-1.8.5-win64\include\julia
C:\Julia\julia-1.8.5-win64\lib

3、使用C++调用Julia脚本语言

注意：首先使用VS新建项目，在C++项目中添加对Julia头文件和库文件的引用。

(1)使用C++调用简单的Julia脚本语言

C++调用的 Julia 脚本通常需要涉及到以下步骤：

• 在 C++ 中初始化 Julia 运行时环境，可以使用 Julia 的 C API 函数 jl_init()。
• 在 C++ 中调用 jl_eval_string() 函数，将需要执行的 Julia 代码字符串作为参数传入，以便在 Julia 中执行该代码。
• 如果需要将 Julia 中的结果返回给 C++，可以使用 jl_eval_string() 函数返回的 Julia 对象，并将其转换为 C++ 中的类型。
• 在 C++ 中关闭 Julia 运行时环境，可以使用 Julia 的 C API 函数 jl_atexit_hook()。

要在C++中调用Julia脚本语言，需要使用Julia的C/C++ API。以下是一个简单的示例一，演示如何在C++中使用Julia API来运行Julia代码：

#include 
#include 
using namespace std;

#if 0
int main() {
	// 初始化Julia运行时环境
	jl_init();

	// 调用Julia代码
	jl_eval_string("println(\"Hello, Julia!\")");

	// 关闭Julia运行时环境
	jl_atexit_hook(0);
	system("pause");
	return 0;
}

#endif

在此示例中，我们首先调用jl_init()函数来初始化Julia运行时环境。然后，我们使用jl_eval_string()函数来执行Julia代码。在这种情况下，我们只是打印一条消息，但您可以在这里运行任何有效的Julia代码。最后，我们使用jl_atexit_hook()函数来关闭Julia运行时环境。

以下是一个简单的示例二，演示如何在C++中使用Julia API来运行Julia代码：

#include 
#include 

int main() {
    // 初始化 Julia 运行时环境
    jl_init();

    // 定义需要执行的 Julia 代码
    const char *julia_code =
        "using LinearAlgebra\n"
        "function svd_sum(A::AbstractMatrix)\n"
        "    U, S, V = svd(A)\n"
        "    sum(S)\n"
        "end\n"
        "A = [1.0 2.0; 3.0 4.0]\n"
        "svd_sum(A)";

    // 在 Julia 中执行代码
    jl_value_t *result = jl_eval_string(julia_code);

    // 将 Julia 对象转换为 C++ 中的类型
    double sum = jl_unbox_float64(result);
    std::cout << "The sum of singular values is " << sum << std::endl;

    // 关闭 Julia 运行时环境
    jl_atexit_hook(0);
    return 0;
}

在此示例中，我们使用 jl_eval_string() 函数在 Julia 中执行一个复杂的脚本，该脚本计算一个矩阵的奇异值之和。我们首先定义需要执行的 Julia 代码字符串，并将其作为参数传递给jl_eval_string()函数。然后，我们使用jl_unbox_float64()函数将 Julia 返回的结果转换为 C++ 中的 double 类型，并输出结果。最后，我们使用 jl_atexit_hook() 函数关闭 Julia 运行时环境。

(2)使用C++调用复杂的Julia脚本语言

在C++中调用复杂的Julia脚本语言，您需要使用Julia的C/C++ API来实现与Julia之间的交互和数据传输。以下是一个示例，演示如何在C++中调用Julia函数并使用它返回的值：

假设您有一个名为addTest.jl 的Julia函数，它接受一个浮点型和一个浮点型作为参数，并返回一个浮点型。

function addTest(x,y)
    return x + y
end

以下是一个示例C++代码，演示如何调用 addTest.jl 并使用它返回的值：

#include 
#include 
using namespace std;

int main() 
{
	// 初始化Julia运行时环境
	jl_init();

	// 加载Julia脚本文件
	jl_eval_string("include(\"addTest.jl\")");

	// 获取Julia函数
	jl_function_t* my_function = jl_get_function(jl_main_module, "addTest");

	// 准备函数参数
	double arg1 = 1000.01;
	double arg2 = 213.111212;

	// 调用Julia函数
	jl_value_t* result = jl_call2(my_function, jl_box_float64(arg1), jl_box_float64(arg2));


	// 解析Julia返回值
	double value = jl_unbox_float64(result);//将 Julia 对象转换为 C++ 中的类型
	std::cout << "X+Y=" << value << std::endl;
	printf("X+Y=%6f\n", value);
	

	// 关闭Julia运行时环境
	jl_atexit_hook(0);
	system("pause");
	return 0;
}

在此示例中，我们首先调用 jl_init() 函数来初始化Julia运行时环境。然后，我们使用jl_eval_string()函数来加载我们的Julia脚本文件。接下来，我们使用jl_get_function()函数获取名为 addTest 的函数的句柄。我们然后准备传递给该函数的参数，并使用 jl_call2() 函数来调用该函数。最后，我们并将其打印到控制台上。