Python3调用C++动态库 |21xrx.com

2023-07-06 06:59:20 深夜i -- --

Python3 C++ 动态库调用应用程序接口

Python3调用C++动态库是一种常见的编程方法，该方法可以为Python3提供C++的高性能计算能力，同时也可以为C++提供Python3的灵活性和易用性。

在开始介绍Python3调用C++动态库的方法前，我们先了解一下什么是动态库。动态库是一种动态链接库，它是在运行时才被加载进内存的库文件，也就是说它不需要被编译进可执行文件中。这样可以减小可执行文件的大小，同时也可以方便地更新动态库。

Python3调用C++动态库的方法可以分为两种：一种是使用ctypes库，另一种是使用SWIG库。下面我们分别介绍一下这两种方法的具体步骤。

使用ctypes库调用C++动态库需要以下步骤：

1.编写C++代码并编译成动态库文件（.so或.dll）。

2.在Python3中使用ctypes库加载动态库。

3.编写Python3代码调用C++动态库函数。

具体步骤如下：

1. 编写C++代码并编译成动态库文件（.so或.dll）。

假设我们要编译的C++代码如下：


#include<iostream>
extern "C" {
  void say_hello(const char* name)
    std::cout << "Hello
}

这段代码定义了一个函数say_hello，该函数接受一个字符串参数并输出“Hello, xxx!”的信息。

我们可以使用下面的命令将该代码编译成动态库文件：

g++ -shared -fPIC -o libhello.so hello.cpp

这里的参数-shared表示编译成共享库，参数-fPIC表示编译成位置无关代码。编译成功后会生成一个名为libhello.so的动态库文件。

2. 在Python3中使用ctypes库加载动态库。

调用以下Python3代码可以加载动态库：

python
import ctypes
hello = ctypes.CDLL('./libhello.so')

在这个例子中，我们使用ctypes.CDLL函数来加载动态库hello.so，并将它保存在变量hello中。

3. 编写Python3代码调用C++动态库函数。

运行以下Python3代码会调用C++动态库函数：

python
hello.say_hello(b'World')

这里我们调用say_hello函数，并传入一个字符串参数“World”。需要注意的是，在Python3中字符串是以字节串的形式传递的。

使用SWIG库调用C++动态库需要以下步骤：

1.编写C++代码并编译成动态库文件（.so或.dll）。

2.编写一个SWIG接口文件。

3.使用SWIG生成Python3模块文件。

4.在Python3中调用C++动态库函数。

具体步骤如下：

1. 编写C++代码并编译成动态库文件（.so或.dll）。

前面的例子中已经介绍过了。

2. 编写一个SWIG接口文件。

假设我们要编写的接口文件名为hello.i，其内容如下：

%module hello % #include "hello.h" % %include "hello.h"

这个接口文件定义了一个模块hello，并包含了hello.h头文件。

3. 使用SWIG生成Python3模块文件。

使用下面的命令可以生成Python3模块文件：

swig -python -c++ hello.i

这里的选项-python表示生成Python3代码，选项-c++表示使用C++编译器进行编译。运行成功后会生成一些文件，其中最重要的是名为_hello.so的动态库文件，它将与Python3模块进行动态链接。

4. 在Python3中调用C++动态库函数。

导入模块并调用函数：

python
import hello
hello.say_hello("World")

这里我们直接导入模块并调用say_hello函数，与普通的Python3模块一样。

总的来讲，Python3调用C++动态库是非常方便的，可以大大提高Python3的性能和算法能力。需要注意的是，在使用ctypes库时需要手动编写与C++函数的对应关系，在使用SWIG库时需要编写接口文件以及进行一些编译配置。选择恰当的方法可以在兼顾性能和开发效率的同时有效提升代码质量。

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