以文本方式查看主题 - 中文XML论坛 - 专业的XML技术讨论区 (http://bbs.xml.org.cn/index.asp) -- 『 C/C++编程思想 』 (http://bbs.xml.org.cn/list.asp?boardid=61) ---- C++ 扩展和嵌入 Python (http://bbs.xml.org.cn/dispbbs.asp?boardid=61&rootid=&id=56199) |
-- 作者:一分之千 -- 发布时间:11/29/2007 8:26:00 PM -- C++ 扩展和嵌入 Python 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。 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; 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 Python.h,并在main函数里加入示例代码。 //先定义一些变量 char *cstr; PyObject *pstr, *pmod, *pdict; PyObject *pfunc, *pargs; 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: Py_Initialize(); 执行一段Python代码,就好象是在__main__ 函数里面执行一样。例: PyRun_SimpleString("from time import time,ctime\n" "print ''Today is'',ctime(time())\n"); 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: pmod = PyImport_ImportModule("mymod"); //mymod.py 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: pdict = PyModule_GetDict(pmod); 执行一段Python代码。 pstr = PyRun_String("message", Py_eval_input, pdict, pdict); /* convert to C and print it*/ PyArg_Parse(pstr, "s", &cstr); printf("%s\n", cstr); 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: /* to call mymod.transform(mymod.message) */ pfunc = PyObject_GetAttrString(pmod, "transform"); 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: cstr="this is hjs''s test, to uppercase"; pargs = Py_BuildValue("(s)", cstr); 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: pstr = PyEval_CallObject(pfunc, pargs); PyArg_Parse(pstr, "s", &cstr); printf("%s\n", cstr); 关闭Python解释器,释放解释器所占用的资源。例: Py_Finalize(); //#include”simplepy.h” CSimplepy py; py.ImportModule("mymod"); std::string str=py.CallObject("transform", "this is hjs''s test, to uppercase"); printf("%s\n", str.c_str()); // pyUtil.cpp #ifdef PYUTIL_EXPORTS #define PYUTIL_API __declspec(dllexport) #else #define PYUTIL_API __declspec(dllimport) #endif
#includewindows.h #includestring #includePython.h BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved ?) { switch (ul_reason_for_call) { case DLL_PROCESS_ATTACH: case DLL_THREAD_ATTACH: case DLL_THREAD_DETACH: case DLL_PROCESS_DETACH: break; } return TRUE; } std::string Recognise_Img(const std::string url) { //返回结果 return "从dll中返回的数据... : " +url; } static PyObject* Recognise(PyObject *self, PyObject *args) { const char *url; std::string sts; if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &url)) return NULL; sts = Recognise_Img(url); return Py_BuildValue("s", sts.c_str() ); } static PyMethodDef AllMyMethods = { {"Recognise", Recognise, METH_VARARGS},//暴露给Python的函数 {NULL, NULL} /* Sentinel */ }; extern "C" PYUTIL_API void initpyUtil() { PyObject *m, *d; m = Py_InitModule("pyUtil", AllMyMethods); //初始化本模块,并暴露函数 d = PyModule_GetDict(m); } import pyUtil result = pyUtil.Recognise("input url of specific data") print "the result is: "+ result #includestring #include boost/python.hpp using namespace boost::python; #pragma comment(lib, "boost_python.lib") std::string strtmp; char const* Recognise(const char* url) { strtmp ="从dll中返回的数据... : "; strtmp+=url; return strtmp.c_str(); } BOOST_PYTHON_MODULE(pyUtil) { def("Recognise", Recognise); } 参考资料 this is test text in text.txt. 附2 mymod.py import string message = ''original string'' message =message+message msg_error="" try: text_file = open("text.txt", "r") whole_thing = text_file.read() print whole_thing text_file.close() except IOError, (errno, strerror): print "I/O error(%s): %s" % (errno, strerror) def transform(input): #input = string.replace(input, ''life'', ''Python'') return string.upper(input) def change_msg(nul): global message #如果没有此行,message是函数里头的局部变量 message=''string changed'' return message def r_file(nul): return whole_thing def get_msg(nul): return message
附3 simplepy.h #ifndef _SIMPLEPY_H_ #define _SIMPLEPY_H_ // simplepy.h v1.0 // Purpose: facilities for Embedded Python. // by hujinshan @2005年9月2日9:13:02 #include using std::string; #include //-------------------------------------------------------------------- // Purpose: ease the job to embed Python into C++ applications // by hujinshan @2005年9月2日9:13:18 //-------------------------------------------------------------------- class CSimplepy // : private noncopyable { public: ///constructor CSimplepy() { Py_Initialize(); pstr=NULL, pmod=NULL, pdict=NULL; pfunc=NULL, pargs=NULL; } ///destructor virtual ~CSimplepy() { Py_Finalize(); } ///import the user module bool ImportModule(const char* mod_name) { try{ pmod = PyImport_ImportModule(const_cast(mod_name)); if(pmod==NULL) return false; pdict = PyModule_GetDict(pmod); } catch(...) { return false; } if(pmod!=NULL && pdict!=NULL) return true; else return false; } ///Executes the Python source code from command in the __main__ module. ///If __main__ does not already exist, it is created. ///Returns 0 on success or -1 if an exception was raised. ///If there was an error, there is no way to get the exception information. int Run_SimpleString(const char* str) { return PyRun_SimpleString(const_cast(str) ); } ///PyRun_String("message", Py_eval_input, pdict, pdict); ///Execute Python source code from str in the context specified by the dictionaries globals. ///The parameter start specifies the start token that should be used to parse the source code. ///Returns the result of executing the code as a Python object, or NULL if an exception was raised. string Run_String(const char* str) { char *cstr; pstr = PyRun_String(str, Py_eval_input, pdict, pdict); if(pstr==NULL) throw ("when Run_String, there is an exception was raised by Python environment."); PyArg_Parse(pstr, "s", &cstr); return string(cstr); } ///support olny one parameter for python function, I think it''s just enough. string CallObject(const char* func_name, const char* parameter) { pfunc=NULL; pfunc = PyObject_GetAttrString(pmod, const_cast(func_name)); if(pfunc==NULL) throw (string("do not found in Python module for: ") +func_name).c_str(); char* cstr; pargs = Py_BuildValue("(s)", const_cast(parameter)); pstr = PyEval_CallObject(pfunc, pargs); if(pstr==NULL) throw ("when PyEval_CallObject, there is an exception was raised by Python environment"); PyArg_Parse(pstr, "s", &cstr); return string(cstr); } //PyObject *args; //args = Py_BuildValue("(si)", label, count); /* make arg-list */ //pres = PyEval_CallObject(Handler, args); protected: PyObject *pstr, *pmod, *pdict; PyObject *pfunc, *pargs; }; #endif // _SIMPLEPY_H_ // end of file
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