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如何在 C++ 中运行 Python 代码

2023-07-10 01:30:13 深夜i -- --

C++ Python 运行代码调用

如今，Python 已经成为了数据科学、机器学习等领域中最受欢迎的编程语言之一。但是，有时候在执行某些任务时，我们需要结合 C++ 和 Python 的优势，来提高程序的效率和性能。

本文将会介绍如何在 C++ 中运行 Python 代码。在 Windows 操作系统中，可以使用 Microsoft Visual Studio 作为开发环境，而在 Linux 系统中可以使用 g++。

在 C++ 中调用 Python：

C++ 使用 boost.python 库来实现在程序中调用 Python。

首先，在安装 boost.python 库后，需要引入 Python.h 头文件：

#include <Python.h>

该头文件中包含了 Python 解释器所需的所有函数和宏，以及 Python 语言本身所需的所有数据结构和类型定义。

定义 Python 模块：

Python 中，一个模块就是一个文件。要在 C++ 中调用 Python，需要先创建一个 Python 模块，可以使用 PyModule_Create() 函数来创建：


static PyMethodDef moduleMethods[] = {
NULL
};
static struct PyModuleDef Module =
PyModuleDef_HEAD_INIT;
PyMODINIT_FUNC PyInit_example(void)
{
return PyModule_Create(&Module);
}

在上述代码中，这个模块是空的，这意味着没有要导入的函数或变量，但是新的函数可以通过使用 PyMethodDef 结构体来添加到此模块中。

调用 Python 脚本：

C++ 中，可以使用 PyRun_SimpleString() 函数来执行 Python 脚本，例如：


const char *code = "print('Hello Python from C++)";
Py_Initialize();
PyRun_SimpleString(code);
Py_Finalize();

在上述代码中，Py_Initialize() 函数初始化了 Python 解释器，并创建了一个新的 Python 虚拟机。Py_Finalize() 函数在程序结束时释放虚拟机的资源。

调用 Python 函数：

接下来，我们可以调用 Python 函数来实现更加复杂的任务，例如：


const char *module_name = "example";
const char *function_name = "multiply";
PyObject *pName = PyUnicode_DecodeFSDefault(module_name);
PyObject *pModule = PyImport_Import(pName);
PyObject *pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, function_name);
PyObject *pArgs = PyTuple_New(2);
PyObject *pValue1 = PyLong_FromLong(5);
PyObject *pValue2 = PyLong_FromLong(7);
PyTuple_SetItem(pArgs, 0, pValue1);
PyTuple_SetItem(pArgs, 1, pValue2);
PyObject *pResult = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);
long result = PyLong_AsLong(pResult);
Py_DECREF(pName);
Py_DECREF(pModule);
Py_DECREF(pFunc);
Py_DECREF(pArgs);
Py_DECREF(pValue1);
Py_DECREF(pValue2);
Py_DECREF(pResult);

在上述代码中，我们首先使用 PyImport_Import() 函数导入了 Python 模块，并使用 PyObject_GetAttrString() 函数获取了函数对象。然后，我们创建了一个元组来保存函数参数，使用 PyObject_CallObject() 函数来调用函数，最后使用 PyLong_AsLong() 函数来获取函数返回值。

总结：

在本文中，我们介绍了如何在 C++ 中运行 Python 代码。我们首先了解了 boost.python 库，然后看了如何创建 Python 模块、运行 Python 脚本和调用 Python 函数。这样，我们可以利用 C++ 和 Python 的优势，来编写高效且灵活的程序。

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