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在vs2019下使用C与Python进行混合编程,在根源上讲#xff0c;Python 本身就是一个C库#xff0c;那么这里使用其中最简单的一种方法是把Python的C API来嵌入C项目中#xff0c;来实现混合编程。当前的环境是#xff0c;win10,IDE是vs2019,python版本是3.9#xff0c…前言
在vs2019下使用C与Python进行混合编程,在根源上讲Python 本身就是一个C库那么这里使用其中最简单的一种方法是把Python的C API来嵌入C项目中来实现混合编程。当前的环境是win10,IDE是vs2019,python版本是3.9python的环境是使用Anacond安装的。
一、环境配置
1. 安装Python 首先要安装好Python的库Python可以直接从官网下载或者直接在conda里面进行安装。
2.添加环境变量 安装完成之后添加两个系统环境变量分别是PYTHONHOME和PYTHONPATH。 如果不添加这两个系统环境变量会报以下的错误
Python path configuration:PYTHONHOME (not set)PYTHONPATH (not set)program name pythonisolated 0environment 1user site 1import site 1sys._base_executable C:\\code\\cpp\\PDFToDoc\\x64\\Release\\PDFToDoc.exesys.base_prefix C:\\Users\\duole\\anaconda3sys.base_exec_prefix C:\\Users\\duole\\anaconda3sys.platlibdir libsys.executable C:\\code\\cpp\\PDFToDoc\\x64\\Release\\PDFToDoc.exesys.prefix C:\\Users\\duole\\anaconda3sys.exec_prefix C:\\Users\\duole\\anaconda3sys.path [C:\\Users\\duole\\anaconda3\\python39.zip,.\\DLLs,.\\lib,C:\\code\\cpp\\PDFToDoc\\x64\\Release,]
Fatal Python error: init_fs_encoding: failed to get the Python codec of the filesystem encoding
Python runtime state: core initialized
ModuleNotFoundError: No module named encodingsCurrent thread 0x000042d4 (most recent call first):
no Python frame3. 创建项目 打开vs2019,创建一个空的新C项目 创建完成后打开项目属于配置包含目录与库目录 在附加依赖项目里把python的lib库名添加到里面 4.添加代码 在项目里面新添一个main.cpp main.cpp里面的代码
#include Python.hint main()
{Py_Initialize(); // 初始化python解释器PyRun_SimpleString(print(hello python));Py_Finalize(); // 释放资源return 0;
}然后运行项目 这样配置就算法成功了。
二、Python C API 调用
为了方便项目测试在项目根目录下添加一个script目录在script目录里面创建一个call_python.py的文件。
2.1 调用Python代码无参函数
C调用python无参函数流程
初始化python接口Py_Initialize导入依赖库 PyRun_SimpleString初始化python系统文件路径PyRun_SimpleString调用python文件名PyImport_ImportModule获取函数对象PyObject_GetAttrString调用函数对象PyObject_CallObject结束python接口调用释放资源Py_Finalize
在call_python.py里面添加代码
def test():print(hello python to C)然后在main.cpp里面进行调用
int main()
{//1.初始化python接口Py_Initialize();if (!Py_IsInitialized){std::cout python init failed std::endl;return 1;}//2.导入依赖库PyRun_SimpleString(import sys);//执行py单条语句//3.初始化python系统文件路径以便访问到python源码文件所在的路径PyRun_SimpleString(sys.path.append(./script));//4.调用python源码文件只写文件名不用写后缀PyObject* module PyImport_ImportModule(call_python);if (module nullptr){std::cout module not found: call_python std::endl;return 1;}//5.获取python文件里面的函数PyObject* test PyObject_GetAttrString(module, test);if (!test || !PyCallable_Check(test)){std::cout function not found: test std::endl;return 1;}//6.调用函数,函数对象与传入参数PyObject_CallObject(test, nullptr);Py_Finalize();return 0;
}
2.2 调用Python代码有参与有返回值的函数
C调用python有参并有返回的函数流程
初始化python接口Py_Initialize导入依赖库 PyRun_SimpleString初始化python系统文件路径PyRun_SimpleString调用python文件名PyImport_ImportModule获取函数对象PyObject_GetAttrString传递参数PyTuple_NewPy_BuildValue调用函数对象PyObject_CallObject接收函数返回值PyArg_Parse结束python接口初始化Py_Finalize
在call_python.py里面添加代码
def add(a, b):c a bprint(f{a} {b} {c})return c然后在main.cpp里面进行调用
#include iostream
#include Python.hint main()
{// 1、初始化python接口Py_Initialize();if (!Py_IsInitialized()){std::cout python init failed std::endl;return 1;}// 2、初始化python系统文件路径保证可以访问到 .py文件PyRun_SimpleString(import sys);PyRun_SimpleString(sys.path.append(./script));// 3、调用python文件名不用写后缀PyObject* module PyImport_ImportModule(call_python);if (module nullptr){std::cout module not found: call_python std::endl;return 1;}// 4、调用函数PyObject* func PyObject_GetAttrString(module, add);if (!func || !PyCallable_Check(func)){std::cout function not found: add std::endl;return 1;}// 5、给 python 传递参数// 函数调用的参数传递均是以元组的形式打包的, 2表示参数个数// 如果函数中只有一个参数时写1就可以了PyObject* args PyTuple_New(2);// 0第一个参数传入 int 类型的值 1PyTuple_SetItem(args, 0, Py_BuildValue(i, 1));// 1第二个参数传入 int 类型的值 2PyTuple_SetItem(args, 1, Py_BuildValue(i, 2));// 6、使用C的python接口调用该函数PyObject* ret PyObject_CallObject(func, args);// 7、接收python计算好的返回值int result;// i表示转换成int型变量。// 在这里最需要注意的是PyArg_Parse的最后一个参数必须加上“”符号PyArg_Parse(ret, i, result);std::cout return is result std::endl;// 8、结束python接口初始化Py_Finalize();return 0;
}2.3 调用Python代码类
C调用python类流程
初始化python接口Py_Initialize初始化python系统文件路径PyRun_SimpleString调用python文件名PyImport_ImportModule获取类PyObject_GetAttrString根据类构造函数实例化对象PyEval_CallObject获取实例的函数对象PyObject_GetAttrString传递参数PyTuple_NewPy_BuildValue调用函数对象PyObject_CallObject接收函数返回值PyArg_Parse结束python接口初始化Py_Finalize
在call_python.py里面添加代码
class Person:def __init__(self, name, age):self.name nameself.age agedef foo(self):print(fmy name is {self.name}, my age is {self.age})然后在main.cpp里面进行调用
#include iostream
#include Python.hint main()
{// 1、初始化python接口Py_Initialize();if (!Py_IsInitialized()){std::cout python init failed std::endl;return 1;}// 2、初始化python系统文件路径保证可以访问到 .py文件PyRun_SimpleString(import sys);PyRun_SimpleString(sys.path.append(./script));// 3、调用python文件名不用写后缀PyObject* module PyImport_ImportModule(call_python);if (module nullptr){std::cout module not found: call_python std::endl;return 1;}// 4、获取类PyObject* cls PyObject_GetAttrString(module, Person);if (!cls){std::cout class not found: Person std::endl;return 1;}// 5、给类构造函数传递参数// 函数调用的参数传递均是以元组的形式打包的, 2表示参数个数// 如果函数中只有一个参数时写1就可以了PyObject* args PyTuple_New(2);// 0第一个参数传入 int 类型的值 1PyTuple_SetItem(args, 0, Py_BuildValue(s, jack));// 1第二个参数传入 int 类型的值 2PyTuple_SetItem(args, 1, Py_BuildValue(i, 18));// 6、根据类名实例化对象PyObject* obj PyObject_CallObject(cls, args);// 7、根据对象得到成员函数PyObject* func PyObject_GetAttrString(obj, foo);if (!func || !PyCallable_Check(func)){std::cout function not found: foo std::endl;return 1;}// 8、使用C的python接口调用该函数PyObject_CallObject(func, nullptr);// 9、结束python接口初始化Py_Finalize();return 0;
}
