C++ 扩展和嵌入 Python
2017-12-03 19:10
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C++ 扩展和嵌入 Python
本人很久之前发在vckbase的文章,居然没有显示作者。Python简介
Python是一种简单易学,功能强大的解释型编程语言,它有简洁明了的语法,高效率的高层数据结构,能够简单而有效地实现面向对象编程,特别适用于快速应用程序开发,也可以用来开发大规模的重要的商业应用。Python是一个理想的脚本语言。
Python免费开源,可移植到多种操作系统,只要避免使用依赖于特定操作系统的特性,Python程序无需修改就可以在各种平台上面运行。
Python拥有现代编程语言所具有的一切强大功能,Python标准库十分庞大,可以帮助开发者处理各种工作,如:图形用户界面、文件处理、多媒体、正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网络通讯、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、HTML、WAV文件、密码系统、Tk和其他与系统有关的操作。只要安装了Python,这些功能都是可用的除了标准库以外,还有许多其他高质量的库,如wxPython、Twisted和Python图形库等等数不胜数。
Python容易扩展和嵌入。Python提供的许多标准模块支持C或者C++接口。Python和C可以一起工作,它可以嵌入到C或者C++的应用程序当中,因此可用Python语言为应用程序提供脚本接口,由于支持跨语言开发,可用Python设计概念化应用程序,并逐步移植到C,使用前不必用C重写应用程序。(Jython使Python可以和Java一起工作,使开发者可以在Python里面调Java的包,也可以在Java里面使用Python的对象。还有更妙的,由于Jython的解释器完全用Java编写,因此可以在支持Java的任何平台上部署Python程序,甚至WEB浏览器也可以直接运行Python脚本。)
提出问题
在某个C++应用程序中,我们用一组插件来实现一些具有统一接口的功能,我们使用Python来代替动态链接库形式的插件,这样可以方便地根据需求的变化改写脚本代码,而不是必须重新编译链接二进制的动态链接库。Python强大的功能足以胜任,但是有一些操作系统特定的功能需要用C++来实现,再由Python调用。所以,最基础地,我们需要做到:
1. 把Python嵌入到C++应用程序中,在C++程序中调用Python函数和获得变量的值;
2. 用C++为Python编写扩展模块(动态链接库),在Python程序中调用C++开发的扩展功能函数。
常用的Python/C API介绍
下面是例子中用到的几个Python/C API的简要介绍及示例代码。注意,这并不是这些函数的详细介绍,而仅仅是我们所用到的功能简介,更详细内容请参考文档[1]、[2]、[3]、[4]。
打开Microsoft Visual Studio .NET 2003,新建一个控制台程序,#include ,并在main函数里加入示例代码。
//先定义一些变量
初始化Python解释器,在C++程序中使用其它Python/C API之前,必须调用此函数,如果调用失败,将产生一个致命的错误。例:
执行一段Python代码,就好象是在__main__ 函数里面执行一样。例:
导入一个Python模块,参数name可以是*.py文件的文件名。相当于Python内建函数__import__()。例:
相当于Python模块对象的__dict__ 属性,得到模块名称空间下的字典对象。例:
执行一段Python代码。
解构Python数据为C的类型,这样C程序中才可以使用Python里的数据。例:
返回模块对象o中的attr_name 属性或函数,相当于Python中表达式语句:o.attr_name。例:
构建一个参数列表,把C类型转换为Python对象,使Python可以使用C类型数据,例:
此函数有两个参数,都指向Python对象指针,pfunc是要调用的Python 函数,通常可用PyObject_GetAttrString()获得;pargs是函数的参数列表,通常可用Py_BuildValue()构建。例:
关闭Python解释器,释放解释器所占用的资源。例:
参考资料
[1] Python Documentation Release 2.4.1. 2005.3.30,如果您以默认方式安装了Python2.4,那么该文档的位置在C:\Program Files\Python24\Doc\Python24.chm;
[2] Michael Dawson. Python Programming for the Absolute Beginner. Premier Press. 2003;
[3] Mark Lutz. Programming Python, 2nd Edition. O''Reilly. 2001.3 ;
[4] Mark Hammond, Andy Robinson. Python Programming on Win32. O''Reilly. 2000.1 ;
Python主页:http://www.python.org;
Boost库主面:www.boost.org;
#endif // _SIMPLEPY_H_ |
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