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"C++与Python的调用简介"

2023-07-07 22:11:59 深夜i -- --

C++ Python 调用简介

C++和Python是两种常用的编程语言，它们各自有着不同的特点和优势。在某些情况下，我们需要在两种语言之间进行调用，以实现更加复杂的功能。本文将简要介绍C++与Python的调用方式。

C++调用Python

在C++中调用Python可以使用Python提供的API接口实现。需要将Python的头文件和库文件添加到C++的编译器中，并使用Py_Initialize()函数初始化Python解释器。然后通过PyImport_Import()函数引入Python模块，在通过PyObject_CallObject()函数调用Python函数并传入参数。最后通过Py_Finalize()函数结束Python解释器。以下是一个简单的例子：


#include <Python.h>
int main()
{
  Py_Initialize(); // 初始化Python解释器
  PyObject* pModule = PyImport_ImportModule("test"); // 引入Python模块
  PyObject* pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "calc"); // 获取Python函数
  PyObject* pArgs = PyTuple_New(2); // 创建参数元组
  PyTuple_SetItem(pArgs, 0, Py_BuildValue("i", 10)); // 设置参数值
  PyTuple_SetItem(pArgs, 1, Py_BuildValue("i", 20));
  PyObject* pRet = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs); // 调用Python函数
  int result = PyLong_AsLong(pRet); // 获取返回值
  Py_Finalize(); // 结束Python解释器
  return 0;
}

上述代码中，我们从名为“test”的Python模块中调用了名为“calc”的函数，并传入了两个参数。在C++中可以得到返回值“result”。

Python调用C++

在Python中调用C++同样可以使用C++提供的API接口实现。需要使用外部函数声明（extern "C"）来避免C++函数名的名称修饰，并使用Python提供的ctypes模块在Python中调用C++函数。以下是一个简单的例子：


// add.h
#ifndef ADD_H
#define ADD_H
extern "C" {
  int add(int a, int b);
}
#endif
// add.cpp
#include "add.h"
int add(int a, int b) {
  return a + b;
}
# build add.o
g++ -c -fPIC -o add.o add.cpp
# build libadd.so
g++ -shared -o libadd.so add.o
# test.py
import ctypes
lib = ctypes.cdll.LoadLibrary("./libadd.so")
add = lib.add
print(add(10, 20))

上述代码中，我们定义了一个名为“add”的C++函数，并使用外部函数声明避免名称修饰。首先使用gcc编译C++文件，并生成add.o目标文件，然后使用g++编译add.o目标文件并生成libadd.so共享库文件。在Python中使用ctypes模块加载libadd.so文件，并调用add函数，即可获得返回值。需要注意的是，由于C++对内存的管理和Python不同，因此在C++函数中需要避免出现内存泄漏等问题。

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