Python调用C++ DLL类库的方法与实现 |21xrx.com

2023-07-13 02:54:24 深夜i -- --

Python C++ DLL 调用类库实现

Python 是一种高级语言，具有易学、应用广泛等诸多优点，因此成为业界应用最广泛的编程语言之一。而C++ 则是一种高效、面向对象的编程语言，也常被用于编写高性能的DLL（动态链接库）类库。如何将 C++ DLL 类库引入 Python 并调用其中的函数成为了开发者关注的热点话题。

Python 调用 DLL 有两种方式：CTypes 和 SWIG。其中 CTypes 是一个内置的库，使用简单，只需加载 DLL ，并指定函数原型即可；而 SWIG 则需要手动编写接口文件，支持 Python、Java、C#、Ruby 等多种语言。

以下以 CTypes 为例介绍如何实现 Python 调用 C++ DLL 类库的方法。

1. 编写 C++ DLL 类库

首先需要编写一个 C++ DLL 类库，并在其中导出要调用的函数。导出方式如下：

__declspec(dllexport) int FunctionName(parameters);

__declspec(dllexport) 是导出函数的关键字，其后紧随函数的返回类型、函数名和参数。例如：

__declspec(dllexport) int add(int a, int b);

__declspec(dllexport) bool compare(char* str1, char* str2);

在编写完成 C++ DLL 类库后，需要把它编译成 DLL 文件以供 Python 调用。在 Visual Studio 中只需选择 DLL 选项进行编译即可。如果是在 Linux 或 Mac OS X 中，使用 GCC 编译时需要使用 -shared 选项和 -fPIC 选项。

2. Python 调用 C++ DLL 类库

在 Python 中，我们可以通过 CTypes 库调用 C++ DLL 类库。CTypes 是 Python 内置的一个库，它提供了一种与 C 语言库进行动态链接的方式。我们可以用它来加载 DLL 并调用其中的函数。以下是 Python 调用 C++ DLL 类库的示例代码：

import ctypes

# 加载 DLL

dll = ctypes.cdll.LoadLibrary("DllFileName.dll")

# 调用函数

result = dll.FunctionName(parameters)

这段代码中，首先使用 ctypes.cdll.LoadLibrary() 加载 DLL 文件。注意：LoadLibrary() 函数必须传入 DLL 文件名。其中 cdll 是 C DLL 的缩写，LoadLibrary() 函数是从 ctypes 库中导入的。

然后调用 DLL 中导出的函数。这部分代码必须按照 C++ 函数的原型进行定义。例如：

dll.add.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_int]

dll.add.restype = ctypes.c_int

dll.compare.argtypes = [ctypes.c_char_p, ctypes.c_char_p]

dll.compare.restype = ctypes.c_bool

在这里，add() 函数的参数是两个整数，返回值也是一个整数。因此，我们需要使用 ctypes.c_int 数据类型去映射。而 compare() 函数的参数是两个字符串，返回值是一个布尔值，因此我们分别使用 ctypes.c_char_p 和 ctypes.c_bool 数据类型去映射。

最后，我们就可以调用 C++ DLL 类库中的函数了。例如：

result = dll.add(1, 2)

if result == 3:

print("Addition succeeded.")

else:

print("Addition failed.")

result = dll.compare(ctypes.c_char_p(b"string1"), ctypes.c_char_p(b"string2"))

if result:

print("Strings are equal.")

else:

print("Strings are not equal.")

从上面的代码可以看出，Python 调用 C++ DLL 类库的方法并不复杂。只需要使用 CTypes 库加载 DLL 并按照函数原型定义相关参数即可实现。这种方式可以跨平台使用，且性能比较好，是 Python 调用 C++ DLL 类库的常用方式之一。

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