python 字典調(diào)用C++函數(shù)

使用Python的ctypes，我們可以直接調(diào)用由C直接編譯出來的函數(shù)。其實就是調(diào)用動態(tài)鏈接庫中的函數(shù)。為什么我們需要這樣做呢，因為有些時候，我們可能需要一個性能上比較講究的算法，有些時候，我們可以在Python中使用已經(jīng)有了的現(xiàn)成的被封閉在動態(tài)鏈接庫中的函數(shù)。下面是如何調(diào)用的示例。

成都創(chuàng)新互聯(lián)服務項目包括港口網(wǎng)站建設(shè)、港口網(wǎng)站制作、港口網(wǎng)頁制作以及港口網(wǎng)絡(luò)營銷策劃等。多年來，我們專注于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，利用自身積累的技術(shù)優(yōu)勢、行業(yè)經(jīng)驗、深度合作伙伴關(guān)系等，向廣大中小型企業(yè)、政府機構(gòu)等提供互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的解決方案，港口網(wǎng)站推廣取得了明顯的社會效益與經(jīng)濟效益。目前，我們服務的客戶以成都為中心已經(jīng)輻射到港口省份的部分城市，未來相信會繼續(xù)擴大服務區(qū)域并繼續(xù)獲得客戶的支持與信任！

首先，我們用一個乘法來表示一個算法功能。下面是C的程序：

int?multiply(int?num1,?int?num2){???

return?num1?*?num2;

}????

如果在Windows下，你可能需要寫成下面這個樣子：

#include?windows.h?

BOOL?APIENTRYDll

Main(HANDLE?hModule,?DWORD?dwReason,?LPVOID?lpReserved){????

return?TRUE;

}?

__declspec(dllexport)?

intmultiply(int?num1,?int?num2){?

return?num1?*?num2;

}????

然后，自然是把這個C文件編成動態(tài)鏈接庫：

Linux下的編譯：

gcc?-c?-fPIC?libtest.c

gcc?-shared?libtest.o?-o?libtest.so????

Windows下的編譯：

cl?-LD?libtest.c?-libtest.dll????

于是在我們的Python中可以這樣使用：

(其中的libtest.so在Windows下改成libtest.dll即可)

from?ctypes?import?*

import?os

libtest?=?cdll.LoadLibrary(os.getcwd()?+?'/libtest.so')

print?libtest.multiply(2,?2)4????

注意：上面的Python腳本中需要把動態(tài)鏈接庫放到當前目錄中。

如何實現(xiàn) C/C++ 與 Python 的通信

這個事情做過好多遍，摸索的過程基本這樣的:

1. 通過stdout通信...土到爆，但上手極快，簡單粗暴；

2. 調(diào)用原始的python.h 接口，編寫可以被python import 的so，支持python調(diào)用c++接口，c++接口調(diào)用python同樣的方式；

3. 使用boost-python 完成2中的功能，接口簡單很多，本質(zhì)上沒有不同；

這里遇到的主要幾個問題在于：

1. 數(shù)據(jù)的序列化反序列化，因為有時c++和python之間通信的不是基本類型，可能是用戶自定義類型；

2. 多線程的問題，c++多線程調(diào)python接口時，需要注意GIL的使用，貌似因為python解釋器不是線程安全的；

3.

對象傳遞，大多數(shù)情況下，如果只是靜態(tài)接口調(diào)用，都比較簡單，考慮一種情況：c++中的對象的一個函數(shù)調(diào)用python一個接口，這個python接口中

又需要反過來調(diào)用這個對象中的另一個接口，這里就需要考慮怎么把對象相互傳遞，我這里是把對象指針地址傳遞到python中，在python中調(diào)用一個

c++的靜態(tài)接口，帶上地址和其他需要的參數(shù)，在這個c++的靜態(tài)接口中，把地址轉(zhuǎn)換成指針在調(diào)用..

如何讓python調(diào)用C和C++代碼

要搞明白如何讓python調(diào)用C/C++代碼(也就是寫python的extension)，你需要征服手冊中的Extending embedding厚厚的一章。在昨天花了一個小時看地頭暈腦脹，仍然不知道如何寫python的extension后，查閱了一些其他書籍，最終在Python Programming On Win32書中找到了教程。

1. 首先要明白的是，所謂的python擴展（也就是你提供給python的c/c++代碼，不一定是c/c++代碼，可以是其他語言寫的代碼)是一個dll,并且這個dll放在本機python安裝目錄下的DLLs目錄下（譬如我機器上的路徑是：F:/Program Files/Python25/DLLs)，假如我們接下來要寫的擴展module名為mb,python調(diào)用的代碼為：import mbmb.showMsg("Python's really amazing, I kindda love it!")

2. 搭建環(huán)境，我們要使用python提供的c頭文件和lib庫來進行擴展的開發(fā)。

在vs 2005下點擊菜單 "工具"-"選項", 打開選項對話框，選擇"項目和解決方案-VC++目錄", 然后在右邊"顯示以下內(nèi)容的目錄"得comboBox上選擇"包含文件”，添加python的include目錄(我的機器上是"F:/Program Files/Python25/include"),然后選擇庫文件,添加python的libs目錄(我的機器上是"F:/Program Files/Python25/libs")。

既然擴展是一個dll,接下來我們要建立一個“動態(tài)鏈接庫”工程，然后開始寫代碼：

#include python.h //python.h是包含python一些定義的頭文件，在python的include目錄下/*我的python版本是2.5, 因為安裝python后它沒提供debug下的lib庫文件，因此你必須生成release版的dll，

想要生成dll版本的，你要到python官網(wǎng)上自己去下載python源代碼,當然你可以繼續(xù)生成release版本的dll,但dll中包含調(diào)試信息*/#pragma comment(lib, "python25.lib")//先不管static PyObject* mb_showMsg(PyObject* self, PyObject *args);/*如果你的擴展是mb,那么必須實現(xiàn)一個initmb函數(shù)，并且從dll中導出這個函數(shù)，但我們在python中調(diào)用import mb時，python會去dll里去調(diào)用

extern "C" __declspec(dllexport) void initmb(){/*當調(diào)用mb.showMsg("Python's really amazing, I kindda love it!")時， 相當于你告訴python我有一個showMsg函數(shù)，我們怎么告訴python去調(diào)用我們dll里的mb_showMsg函數(shù)呢？技巧就是下面的方式，定義一個字典數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，key = showMsg, value =mb_showMsg,METH_VARARGS是函數(shù)調(diào)用方式，仔細查手冊吧*/static PyMethodDef mbMethods[] = {

{"showMsg", mb_showMsg, METH_VARARGS},

{NULL, NULL, NULL} /*sentinel，哨兵，用來標識結(jié)束*/};//告訴python我們的模塊名叫mb, 模塊包含的函數(shù)都在mbMethods字典里

PyObject *m = Py_InitModule("mb", mbMethods);}/*接下來實現(xiàn)核心功能showMsg*///第一個self參數(shù)我們用不著，具體查手冊，第二個參數(shù)是python傳給我們的參數(shù),它是一個python的參數(shù)tuple

static PyObject* mb_showMsg(PyObject* self, PyObject *args){//我們的showMsg函數(shù)需要的是一個字符串參數(shù)

const char* msg = NULL;/*調(diào)用特殊參數(shù)解碼python傳遞給我們的參數(shù),s是string,我們傳遞接收參數(shù)的變量地址,

如果你的功能函數(shù)需要兩個參數(shù)，在PyArg_parseTuple后面繼續(xù)添加接受參數(shù)的變量地址，

這個函數(shù)的原型是類似printf的不定參數(shù)的形式

PyAPI_FUNC(int) PyArg_ParseTuple(PyObject *, const char *, ...);*/if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", msg))

return NULL;//調(diào)用MBint r = ::MessageBox(NULL, "hello", "Caption:Form C module", MB_ICONINFORMATION | MB_OK);//返回值return Py_BuildValue("i", r);}將上面這段混雜著大量注釋的代碼拷貝到你的編輯器里，然后編譯生成mb.dll,修改后綴成mb.pyd,然后拷貝到python的DLLs目錄下，打開idle(python的交互程序）,寫入代碼：import mbmb.showMsg("Python's really amazing, I kindda love it!")

python調(diào)用c函數(shù)

Python是解釋性語言, 底層就是用c實現(xiàn)的, 所以用python調(diào)用C是很容易的, 下面就總結(jié)一下各種調(diào)用的方法, 給出例子, 所有例子都在ubuntu9.10, python2.6下試過

1. Python 調(diào)用 C (base)

想在python中調(diào)用c函數(shù), 如這兒的fact

#include Python.h

int fact(int n)

{

if (n = 1)

return 1;

else

return n * fact(n - 1);

}

PyObject* wrap_fact(PyObject* self, PyObject* args)

{

int n, result;

if (! PyArg_ParseTuple(args, "i:fact", n))

return NULL;

result = fact(n);

return Py_BuildValue("i", result);

}

static PyMethodDef exampleMethods[] =

{

{"fact", wrap_fact, METH_VARARGS, "Caculate N!"},

{NULL, NULL}

};

void initexample()

{

PyObject* m;

m = Py_InitModule("example", exampleMethods);

}

把這段代碼存為wrapper.c, 編成so庫,

gcc -fPIC wrapper.c -o example.so -shared -I/usr/include/python2.6 -I/usr/lib/python2.6/config

然后在有此so庫的目錄, 進入python, 可以如下使用

import example

example.fact(4)

2. Python 調(diào)用 C++ (base)

在python中調(diào)用C++類成員函數(shù), 如下調(diào)用TestFact類中的fact函數(shù),

#include Python.h

class TestFact{

public:

TestFact(){};

~TestFact(){};

int fact(int n);

};

int TestFact::fact(int n)

{

if (n = 1)

return 1;

else

return n * (n - 1);

}

int fact(int n)

{

TestFact t;

return t.fact(n);

}

PyObject* wrap_fact(PyObject* self, PyObject* args)

{

int n, result;

if (! PyArg_ParseTuple(args, "i:fact", n))

return NULL;

result = fact(n);

return Py_BuildValue("i", result);

}

static PyMethodDef exampleMethods[] =

{

{"fact", wrap_fact, METH_VARARGS, "Caculate N!"},

{NULL, NULL}

};

extern "C" //不加會導致找不到initexample

void initexample()

{

PyObject* m;

m = Py_InitModule("example", exampleMethods);

}

把這段代碼存為wrapper.cpp, 編成so庫,

g++ -fPIC wrapper.cpp -o example.so -shared -I/usr/include/python2.6 -I/usr/lib/python2.6/config

然后在有此so庫的目錄, 進入python, 可以如下使用

import example

example.fact(4)

3. Python 調(diào)用 C++ (Boost.Python)

Boost庫是非常強大的庫, 其中的python庫可以用來封裝c++被python調(diào)用, 功能比較強大, 不但可以封裝函數(shù)還能封裝類, 類成員.

首先在ubuntu下安裝boost.python, apt-get install libboost-python-dev

#include boost/python.hpp

char const* greet()

{

return "hello, world";

}

BOOST_PYTHON_MODULE(hello)

{

using namespace boost::python;

def("greet", greet);

}

把代碼存為hello.cpp, 編譯成so庫

g++ hello.cpp -o hello.so -shared -I/usr/include/python2.5 -I/usr/lib/python2.5/config -lboost_python-gcc42-mt-1_34_1

此處python路徑設(shè)為你的python路徑, 并且必須加-lboost_python-gcc42-mt-1_34_1, 這個庫名不一定是這個, 去/user/lib查

然后在有此so庫的目錄, 進入python, 可以如下使用

import hello

hello.greet()

'hello, world'

4. python 調(diào)用 c++ (ctypes)

ctypes is an advanced ffi (Foreign Function Interface) package for Python 2.3 and higher. In Python 2.5 it is already included.

ctypes allows to call functions in dlls/shared libraries and has extensive facilities to create, access and manipulate simple and complicated C data types in Python - in other words: wrap libraries in pure Python. It is even possible to implement C callback functions in pure Python.

#include Python.h

class TestFact{

public:

TestFact(){};

~TestFact(){};

int fact(int n);

};

int TestFact::fact(int n)

{

if (n = 1)

return 1;

else

return n * (n - 1);

}

extern "C"

int fact(int n)

{

TestFact t;

return t.fact(n);

}

將代碼存為wrapper.cpp不用寫python接口封裝, 直接編譯成so庫,

g++ -fPIC wrapper.cpp -o example.so -shared -I/usr/include/python2.6 -I/usr/lib/python2.6/config

進入python, 可以如下使用

import ctypes

pdll = ctypes.CDLL('/home/ubuntu/tmp/example.so')

pdll.fact(4)

12

python使用ctypes調(diào)用C編譯dll函數(shù)方法

在函數(shù)聲明加入前綴，如

__declspec(dllexport) int Fun(int a, int b)

否則在加載該dll時會提示找不到該符號

在windows下可以通過vs自帶的dumpbin工具查看可被調(diào)用符號

dumpbin /exports test.dll

C函數(shù)在調(diào)用過程中關(guān)于參數(shù)傳遞和壓棧由多種規(guī)定，作為dll提供給其他程序調(diào)用時，必須明確并統(tǒng)一為同一種調(diào)用規(guī)定，否則會導致棧破壞，編譯器負責具體實現(xiàn)調(diào)用規(guī)定，主要有以下幾種調(diào)用規(guī)定

python下調(diào)用C庫有多種方式，ctypes是其中一種比較方便的，調(diào)用時首先需要加載dll文件，根據(jù)C dll的調(diào)用規(guī)定不同需要使用不同接口，使用ctypes需要 import ctypes 庫

對于簡單的C函數(shù)，例如 int add(int a, int b) ， 此時就可以直接調(diào)用了，如

對于較復雜的C函數(shù)的參數(shù)情況，ctypes調(diào)用時對入?yún)⒑统霾妥鲆欢ㄌ幚?，這里分情況討論

以上包含了幾種主要的參數(shù)傳遞情況，ctypes也提供了一個較為完整的python類型和C類型的對照，如下：

python 怎么調(diào)用c語言接口

ctypes:? 可直接調(diào)用c語言動態(tài)鏈接庫。

使用步驟：

1 編譯好自己的動態(tài)連接庫

2 利用ctypes載入動態(tài)連接庫

3 用ctype調(diào)用C函數(shù)接口時，需要將python變量類型做轉(zhuǎn)換后才能作為函數(shù)參數(shù)，轉(zhuǎn)換原則見下圖：

4 Python若想獲取ctypes調(diào)用的C函數(shù)返回值，需要先指定返回值類型。我們將在接下來的完整Sample中看到如何使用。

#Step?1:??test.c#include?stdio.h

int?add(int?a,?int?b)

{

return?a?+?b;

}#Step?2:?編譯動態(tài)鏈接庫?(?如何編譯動態(tài)鏈接庫在本文不詳解，網(wǎng)上資料一大堆。)gcc?-fPIC?-shared?test.c?-o?libtest.so??

#Step?3:??test.py

from?ctypes?import?*mylib?=?CDLL("libtest.so")???或者???cdll.LoadLibrary("libtest.so")???add?=?mylib.add

add.argtypes?=?[c_int,?c_int]?#?參數(shù)類型，兩個int（c_int是ctypes類型，見上表）

add.restype?=?c_int?#?返回值類型，int?(c_int?是ctypes類型，見上表）

sum?=?add(3,?6)

分享題目：python和c接口函數(shù),python與C語言
網(wǎng)址分享：http://sd-ha.com/article4/hdheie.html

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