很好的c++和Python混合编程文章

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

 

c++中嵌入python入门1

本人是用vc2003+python2.5学习的，其它的也应该差不了多少

0. 坏境设置
把python的include/libs目录分别加到vc的include/lib directories中去。另外，由于python没有提供debug lib，体地说，就是没有提供python25_d.lib了。你可以自己编译python的源代码来得到python25_d.lib的，偶还没试过，呵呵。而且网上找了一下也没下载到。所以，如果你想要在debug下运行程序的话，你要把pyconfig.h（在python25/include/目录下）的大概是在283行，把pragma comment(lib,"python25_d.lib")改成pragma comment(lib,"python25.lib")，让python都使用非debug lib.

1. 开始编程了
#include <python.h>
第一步就是包含python的头文件

2. 看一个很简单的例子
1)python文件test.py，很简单的定义了一个函数

#Filename test.py
def Hello():
    print "Hello, world!"

这个应该能看懂的吧？否则的话，回去再练练python吧，呵呵。《简明Python教程》Swaroop, C. H. 著。沈洁元  译。

2)cpp文件

#include <python.h> //包含头文件，在c++中嵌入python，这是必须的
int main()
{
 Py_Initialize();

 PyObject * pModule = NULL;
 PyObject * pFunc   = NULL;

 pModule = PyImport_ImportModule("test");
 pFunc   = PyObject_GetAttrString(pModule, "Hello");
 PyEval_CallObject(pFunc, NULL);

 Py_Finalize();

 return 0;
}

第一步还是包含头文件

第二步，使用python之前，要调用Py_Initialize();这个函数进行初始化。
帮助文档中如是说：
The basic initialization function is Py_Initialize(). This initializes the table of loaded modules, and creates the fundamental modules __builtin__, __main__, sys, and exceptions. It also initializes the module search path (sys.path).

反正，一开始你一定要调用。

第三步，声明一些Python的变量，PyObject类型的。其实声明也可放在前面，这个倒是无所谓的。

第四步，import module，也就是你的脚本名字，不需要加后缀名，否则会出错的。

第五步，从你import进来的module中得到你要的函数
 pFunc   = PyObject_GetAttrString(pModule, "Hello");
上面的例子已经够清楚的了，最后一个是你要得到的函数的名字

第六步，调用PyEval_CallObject来执行你的函数，第二个参数为我们要调用的函数的函数，本例子不含参数，所以设置为NULL。

第七步，调用Py_Finalize，这个根Py_Initialize相对应的。一个在最前面，一个在最后面。

 

第一次写教程。这个例子非常简单，本人也还在学习当中阿，只能保证大家能够把这个例子运行起来。建议大家去看python的documentaion，里面有讲怎么embedding python的。先写到这里，其实目前也只学到这么多，呵呵。下次学了更多以后再写。Over。恩。

 

c++中嵌入python入门2

 

1. 一个有一个参数的例子

python文件
#Filename test2.py

def Hello(s):
    print "Hello, world!"
    print s

cpp文件
#include <python.h>
int main()
{
 Py_Initialize();

 PyObject * pModule = NULL;
 PyObject * pFunc   = NULL;
 PyObject * pArg    = NULL;

 pModule = PyImport_ImportModule("test2");
 pFunc   = PyObject_GetAttrString(pModule, "Hello");
 pArg    = Py_BuildValue("(s)", "function with argument");

 PyEval_CallObject(pFunc, pArg);

 Py_Finalize();

 return 0;
}

注意，参数要以tuple元组形式传入。因为这个函数只要一个参数，所以我们直接使用(s)构造一个元组了。

2. 一个有两个参数的例子

python文件中加入以下代码，一个加函数
def Add(a, b):
    print "a+b=", a+b

cpp文件，只改了两行，有注释的那两行
#include <python.h>
int main()
{
 Py_Initialize();

 PyObject * pModule = NULL;
 PyObject * pFunc   = NULL;
 PyObject * pArg    = NULL;

 pModule = PyImport_ImportModule("test2");
 pFunc   = PyObject_GetAttrString(pModule, "Add");//终于告别hello world了，开始使用新的函数
 pArg    = Py_BuildValue("(i,i)", 10, 15);//构造一个元组

 PyEval_CallObject(pFunc, pArg);

 Py_Finalize();

 return 0;
}

其它的就类似了。。。基本上，我们知道了怎么在c++中使用python中的函数。接下来学习一下如何使用python中的

class。

附：Py_BuildValue的使用例子，来自python documentation：

    Py_BuildValue("")                        None
    Py_BuildValue("i", 123)                  123
    Py_BuildValue("iii", 123, 456, 789)      (123, 456, 789)
    Py_BuildValue("s", "hello")              'hello'
    Py_BuildValue("ss", "hello", "world")    ('hello', 'world')
    Py_BuildValue("s#", "hello", 4)          'hell'
    Py_BuildValue("()")                      ()
    Py_BuildValue("(i)", 123)                (123,)
    Py_BuildValue("(ii)", 123, 456)          (123, 456)
    Py_BuildValue("(i,i)", 123, 456)         (123, 456)
    Py_BuildValue("[i,i]", 123, 456)         [123, 456]
    Py_BuildValue("{s:i,s:i}",
                  "abc", 123, "def", 456)    {'abc': 123, 'def': 456}
    Py_BuildValue("((ii)(ii)) (ii)",
                  1, 2, 3, 4, 5, 6)          (((1, 2), (3, 4)), (5, 6))

c++中嵌入python入门3

这次主要讲讲怎么把python中的class嵌入到c++中去。
顺便讲讲元组的操作和怎么编译python源代码。

1. 首先讲讲元组的操作
由于参数是通过元组传进去的，所以我们不能老是通过Py_BuildValue这个函数来操作元组，那样太不方便了。
Python提供了元组相关的操作，下面这个例子演示了如何操作。主要是下面几个函数：
//new一个元组，传入size
pArgs = PyTuple_New(argc - 3); 
//set元组的直，第一个为元组，第二个为index（从0开始），第三个为value
PyTuple_SetItem(pArgs,0,Py_BuildValue("i",2000) );
PyTuple_SetItem(pArgs,1,Py_BuildValue("i",8) );

来自python doc的一个例子

#include <Python.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{
    PyObject *pName, *pModule, *pDict, *pFunc;
    PyObject *pArgs, *pValue;
    int i;

    if (argc < 3) {
        fprintf(stderr,"Usage: call pythonfile funcname [args]/n");
        return 1;
    }

    Py_Initialize();
    pName = PyString_FromString(argv[1]);
    /* Error checking of pName left out */

    pModule = PyImport_Import(pName);
    Py_DECREF(pName);

    if (pModule != NULL) {
        pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, argv[2]);
        /* pFunc is a new reference */

        if (pFunc && PyCallable_Check(pFunc)) {
            pArgs = PyTuple_New(argc - 3);
            for (i = 0; i < argc - 3; ++i) {
                pValue = PyInt_FromLong(atoi(argv[i + 3]));
                if (!pValue) {
                    Py_DECREF(pArgs);
                    Py_DECREF(pModule);
                    fprintf(stderr, "Cannot convert argument/n");
                    return 1;
                }
                /* pValue reference stolen here: */
                PyTuple_SetItem(pArgs, i, pValue);
            }
            pValue = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);
            Py_DECREF(pArgs);
            if (pValue != NULL) {
                printf("Result of call: %ld/n", PyInt_AsLong(pValue));
                Py_DECREF(pValue);
            }
            else {
                Py_DECREF(pFunc);
                Py_DECREF(pModule);
                PyErr_Print();
                fprintf(stderr,"Call failed/n");
                return 1;
            }
        }
        else {
            if (PyErr_Occurred())
                PyErr_Print();
            fprintf(stderr, "Cannot find function /"%s/"/n", argv[2]);
        }
        Py_XDECREF(pFunc);
        Py_DECREF(pModule);
    }
    else {
        PyErr_Print();
        fprintf(stderr, "Failed to load /"%s/"/n", argv[1]);
        return 1;
    }
    Py_Finalize();
    return 0;
}

2. class操作
把下面加入到test2.py中去。定义了一个很简单的类，有一个name成员变量，一个printName成员函数
class TestClass:
    def __init__(self,name):
        self.name = name

    def printName(self):
        print self.name

cpp文件
#include <python.h>
int main()
{
 Py_Initialize();

 PyObject * pModule = NULL;
 PyObject * pFunc   = NULL;
 PyObject * pArg    = NULL;
 PyObject * pClass  = NULL;
 PyObject * pObject = NULL;

 pModule = PyImport_ImportModule("test2");
 pClass  = PyObject_GetAttrString(pModule, "TestClass");//得到那个类
 pArg = PyTuple_New(1);
 PyTuple_SetItem(pArg, 0, Py_BuildValue("s", "Jacky"));
 pObject = PyEval_CallObject(pClass, pArg);//生成一个对象，或者叫作实例

 pFunc = PyObject_GetAttrString(pObject, "printName");//得到该实例的成员函数
 PyEval_CallObject(pFunc, NULL);//执行该实例的成员函数

 Py_Finalize();

 return 0;
}

没有什么资料，就先写到这里了。下面介绍一下怎么build python25的源代码

3. 编译python源代码
为什么要编译呢？因为没有python25_d.lib！呵呵。顺便可以了解一下代码结构。
解压缩后，有好多目录，其中pcbuild和pcbuild8是我们要的。pcbuild对应着vc7.1的,pcbuild8对应着vc8.0的
因为在用vc7.1，也就是2003了。所以我就说说怎么用2003来编译吧。事实上是从一位牛人那里学来的

http://blog.donews.com/lemur/archive/2005/12/17/660973.aspx，那位大哥大概一年半前就在解剖python了，厉害

阿。看来我只能后来居上了，娃哈哈。我按照他说的试了一下，编译成功！

不过遇到一点小问题，用vc2003打开那个solution的时候，发现作者没有把source code control去掉，郁闷！害的我

们打开的时候一堆messagebox。不过不用管它就好了，一直确定。最后试了一下那个python25_d.lib，没问题。不过记

得把python25_d.dll copy到一个能被找到的目录，比如说c:/windows/system32/下面。python25.dll也在这个目录下

面。over。恩。

 

c++中嵌入python入门4 之 Boost.Python

坏境python25 + vs2005 (2005真耗资源阿。。。)

有一段时间没写blog了。这几天都在研究怎么封装c++，让python可以用c++的库。在网上发现了boost.python这个好咚咚。不

过在使用过程中碰到一点问题。本文教大家如何把

char const* greet()
{
   return "hello, world";
}

封装成python。实际上这是python教程里面的咚咚。

首先下载Boost，www.boost.org。boost.python在boost里面了。在visual studio 2005 command prompt中navigation到

boost/boost_1_34_0/下。记得一定要用visual studio 2005 command prompt这个vs2005带的tools，不要用cmd.exe，否则会

碰到很多错误的。然后就是把bjam.exe拷贝到一个能被找到的目录下，或者直接也拷贝到boost/boost_1_34_0/下即可。然后，

设置python的根目录和python的版本，也可直接把它们加到坏境目录中，那样就不用每次都设置一下。
set PYTHON_ROOT=c:/python25
set PYTHON_VERSION=2.5

接着就可以直接运行了，bjam -sTOOLS=vc-8_0
整个编译过程要很长时间。。。

成功之后，就会有好多个boost_python-vc80-****.dll,.lib的，把他们都拷贝到一个能被系统找到的目录，不妨直接把他们都

扔到c:/windows/system32下。

接着，我们开始编译hello。navigation到boost/boost_1_34_0/libs/python/example/tutorial下，bjam -sTOOLS=vc-8_0运行

，在bin的目录下即会生成hello.pyd。这下就基本成功了，如果没成功的话，check一下上面boost_python的那些dll能否被系

统找到。另外，这里有python25的一个bug。。。我花了很长时间才在python的mail lists中找到了。寒。。。

错误如下所示：
D:/Learn/Python/boost/boost_1_34_0/libs/python/example/tutorial>bjam
Jamroot:17: in modules.load
rule python-extension unknown in module Jamfile</D:/Learn/Python/boost/boost_1_3
4_0/libs/python/example/tutorial>.
D:/Learn/Python/boost/boost_1_34_0/tools/build/v2/build/project.jam:312: in load
-jamfile
D:/Learn/Python/boost/boost_1_34_0/tools/build/v2/build/project.jam:68: in load
D:/Learn/Python/boost/boost_1_34_0/tools/build/v2/build/project.jam:170: in proj
ect.find
D:/Learn/Python/boost/boost_1_34_0/tools/build/v2/build-system.jam:237: in load
D:/Learn/Python/boost/boost_1_34_0/libs/python/example/../../../tools/build/v2/k
ernel/modules.jam:261: in import
D:/Learn/Python/boost/boost_1_34_0/libs/python/example/../../../tools/build/v2/k
ernel/bootstrap.jam:132: in boost-build
D:/Learn/Python/boost/boost_1_34_0/libs/python/example/boost-build.jam:7: in mod
ule scope

解决办法如下：
在boost/boost_1_34_0/tools/build/v2/目录下找到user-config.jam文件，打开在
import toolset : using ;
下面加一行代码：
using python ;
再重新编译一下boost，然后就没问题了。tutorial里面的hello能顺利编译通过。ps.这个问题困扰了我好长时间。。sigh。。

。

编译成功后会产生一个hello.pyd，在bin的目录下面。

有好多办法测试此hello.pyd是否可以用。
方法一，把它拷贝到python25/dlls下，打开IDLE，
>>> import hello
>>> hello.greet()
'hello, world'
>>> 
方法二，直接在当前目录下写一个python文件，然后直接调用hello.pyd即可。总之，hello.pyd就是一个python文件了。。嗯

。操作hello.pyd根其他python文件是一样的。
这样就成功了。

如果碰到如下错误，是因为系统找不到boost_python的dll。强烈建议把他们都扔到system32下！。

>>> import hello

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#0>", line 1, in <module>
    import hello
ImportError: DLL load failed: 找不到指定的模块。
>>>

说明，hello.cpp在boost/boost_1_34_0/libs/python/example/tutorial目录下。里面的内容是：

//  Copyright Joel de Guzman 2002-2004. Distributed under the Boost
//  Software License, Version 1.0. (See accompanying file LICENSE_1_0.txt 
//  or copy at http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
//  Hello World Example from the tutorial
//  [Joel de Guzman 10/9/2002]

char const* greet()
{
   return "hello, world";
}

#include <boost/python/module.hpp>
#include <boost/python/def.hpp>
using namespace boost::python;

BOOST_PYTHON_MODULE(hello)
{
    def("greet", greet);
}

其中
BOOST_PYTHON_MODULE(hello)
{
    def("greet", greet);
}
是对greet从c++向python的一个封装声明吧，装换就交给boost了。

 

先写到这里了。下次再写。。嗯

python与c++交互学习入门之5

这次讲讲，如何扩展c++库。通过boost.python把c++库编译成python能够调用的dll。

通过上一次的教程后，大家都应该会使用boost.python了。把c++程序编译成pyd文件。由于c++有很多特性，所以，如果你的程

序用了很多的c++特性的话，那么你必须做很多工作了。像虚拟函数，函数重载，继承，默认值等等。具体如何转化，请参

boost.python的文档了。

这几天尝试着把c++程序库编译成python可调用的dll，不知道为什么一直不可用。。很是郁闷。老是显示如下的错误：

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#3>", line 1, in <module>
    import pydll
ImportError: No module named pydll

意思是说找不到dll。我把dll都copy到python/dlls下了还是不行，而且我确定python的sys.path包含了python/dlls目录了。

很是不解。网上也很难找到资料，google了很长时间找不到有用的资料，好像中文方面的资料很少的。今天尝试了一下google

英文资料，终于有了新的发现：
http://mail.python.org/pipermail/c++-sig/2007-February/011971.html
You are using Python2.5. In this version of Python you have to have
file extension
to be "pyd" - sge.pyd

-- 
Roman Yakovenko
C++ Python language binding
http://www.language-binding.net/

有人碰到的问题跟我的是一样的。后面那个Roman回答了一下，是文件扩展名的问题！！！为什么不支持dll呢？不解。回去试

了一下把后缀名改了就成功了。。。why???

下面来看一下我的那个简单的例子：
这个例子来自于网上，
http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=1540
C++ 扩展和嵌入 Python
作者：胡金山
源码下载地址：http://www.vckbase.com/code/downcode.asp?id=2777

这是一个非常简单的dll工程。给python提供了一个函数static PyObject* Recognise(PyObject *self, PyObject *args)。

1、不使用boost.python库来直接构建dll
接下来，我们来用C++为Python编写扩展模块(动态链接库)，并在Python程序中调用C++开发的扩展功能函数。生成一个取名为

pyUtil的Win32 DLL工程，除了pyUtil.cpp文件以外，从工程中移除所有其它文件，并填入如下的代码：

// pyUtil.cpp
#ifdef PYUTIL_EXPORTS
#define PYUTIL_API __declspec(dllexport)
#else
#define PYUTIL_API __declspec(dllimport)
#endif

#include<windows.h>
#include<string>
#include<Python.h>
BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, 
                       DWORD  ul_reason_for_call, 
                       LPVOID lpReserved
        )
{
    switch (ul_reason_for_call)
    {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
    case DLL_THREAD_ATTACH:
    case DLL_THREAD_DETACH:
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        break;
    }
    return TRUE;
}
std::string Recognise_Img(const std::string url)
{
    //返回结果
    return "从dll中返回的数据... : " +url;
}
static PyObject* Recognise(PyObject *self, PyObject *args)
{
    const char *url;
    std::string sts;
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &url))
        return NULL;
    sts = Recognise_Img(url);
    return Py_BuildValue("s", sts.c_str() );
}
static PyMethodDef AllMyMethods[] = {
    {"Recognise",  Recognise, METH_VARARGS},//暴露给Python的函数
    {NULL,      NULL}        /* Sentinel */
};
extern "C" PYUTIL_API void initpyUtil()
{
    PyObject *m, *d;
    m = Py_InitModule("pyUtil", AllMyMethods); //初始化本模块，并暴露函数
    d = PyModule_GetDict(m);
}

在Python代码中调用这个动态链接库： (记得把dll的扩展名改为.pyd，另外dll的路径要能够被检索到)
import pyUtil
result = pyUtil.Recognise("input url of specific data")
print "the result is: "+ result

 

2、使用boost.python库来构建dll
用C++为Python写扩展时，如果您愿意使用Boost.Python库的话，开发过程会变得更开心J，要编写一个与上述pyUtil同样功能

的动态链接库，只需把文件内容替换为下面的代码。当然，编译需要boost_python.lib支持，运行需要boost_python.dll支持

。 
#include<string>
#include <boost/python.hpp>
using namespace boost::python;
#pragma comment(lib, "boost_python.lib")
std::string strtmp;
char const* Recognise(const char* url)
{
    strtmp ="从dll中返回的数据... : ";
    strtmp+=url;
    return strtmp.c_str();
}
BOOST_PYTHON_MODULE(pyUtil)
{
    def("Recognise", Recognise);
}

可以非常明显地看到，用了boost.python库之后，简单了很多。因为boost.python为你做了很多的事情。。恩。

 

好像没有讲很多有用的东西，光顾着讲了，呵呵。。。我也还在继续学习之中。下次写点什么呢？继续学习了哦