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Python调用C++同一进程

2023-06-28 18:31:22 深夜i -- --

Python C++ 进程调用

Python作为一种高级编程语言，拥有着简单易学、高效快捷等优点，被广泛应用于数据分析、机器学习等领域。而C++作为一种低级编程语言，具有着高性能、强类型等优点，在计算机底层编程方面也十分受欢迎。那么，如何将Python和C++更好地结合起来呢？本文将介绍如何在同一进程中实现Python调用C++。

首先，我们需要在C++中实现一个接口作为Python调用的入口。假设我们已经在C++中实现了如下函数：


double add(double a, double b){
  return a + b;
}

我们需要将这个函数暴露给Python调用。这时，就需要使用到了Python语言提供的Cython库。Cython是一种Python语言的扩展，允许开发者在Python中调用C/C++代码。

接下来，我们需要编写一个Cython接口以便Python调用。我们需要使用Cython的装饰器@extern和@cython。将C++函数与Cython接口绑定，代码如下：

python
from libc.math cimport pow, log10, sin
from cython cimport boundscheck, wraparound, cdivision
cdef extern from "myheader.h":
  double add(double a, double b)
@boundscheck(False)
@wraparound(False)
@cdivision(True)
def py_add_double(double a, double b):
  return add(a, b)

上面的Cython代码中，我们通过@extern从头文件myheader.h中导入C++函数add。接着，编写Cython接口函数py_add_double。在接口函数中，调用add函数，将其结果返回给Python。

最后，我们需要将Cython代码编译成共享库。将上述代码保存为add.pyx文件（注意文件名必须为.pyx），并新建setup.py文件，写入以下内容：

python
from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension
from Cython.Build import cythonize
ext_modules = [
  Extension("add",
       sources=["add.pyx"],
       language="c++")
]
setup(
  name='add extension',
  ext_modules=cythonize(ext_modules)
)

这时，我们可以使用Python命令行工具执行以下命令进行编译：python setup.py build_ext --inplace。注意编译器需要支持C++11标准。

编译成功后，我们可以在Python中直接导入add.pyx模块，调用py_add_double接口函数，实现Python调用C++同一进程了：

python
import add
print(add.py_add_double(1.0, 2.0))

本文介绍了如何在 Python 中调用 C++ 函数，通过 Cython 编写 C Python 接口实现了 Python 调用 C++ 同一进程。这种方法避免了不同进程之间的通信开销，提高了程序的运行效率。

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