最近在做C++调Python的work，简单总结下

(一)初始化和关闭Python解释器

#include
Py_Initialize();
…
Py_Finalize();

所有的Python程序都要在这之间执行

(二)

load Python模块

又分为以下两种方式

(1)

直接Load一个Python写好的文件(假设文件名叫pytest.py, 在当前目录下)

PyObject *pName,*pModule;
PyRun_SimpleString("import sys");
//导入系统模块
PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')");
//指定pytest.py所在的目录
pName = PyString_FromString("pytest");
//指定要导入的文件名
pModule = PyImport_Import(pName); //将pytest.py导入模块指针pModule
(2)
Load一个已经安装好的Python模块 (假设模块名叫pytest)
PyObject* pModule;
pModule = PyImport_Import(PyString_FromString(“ptest”));
//将pytest导入模块指针pModule

(三)从pModule模块里load需要调用的函数并执行

又分为以下两种方式

(1)

从模块里直接load一个函数

(假设函数名叫func, 有一个int型的输入变量，返回一个int型整数)

PyObject *pfunc, *args, *results;
Pfunc= PyObject_GetAttrString(pModule,
"func"); //pModule是上一步load好的Python模块
args = Py_BuildValue("(i)",12345);
//设置调用func时的输入变量，这里假设为12345
results= PyObject_CallObject(Pfunc, args);
//执行func(12345)，并将结果返回给results

(2)

从模块里load一个类，然后调用类内部的函数 (假设类名叫Executor, 初始化需要当前文件夹下的配置文件config.txt, 函数名叫func)

PyObject *pClass, *pDict,*pInstance, *class_args,
*results;
pDict = PyModule_GetDict(pModule); //拿到pModule里的所有类和函数定义
pClass=PyDict_GetItemString(pDict,"Executor");
//找到名为Executor的类
class_args =
Py_BuildValue("(s)","./config.txt"); //设置类初始化需要的参数
pInstance=PyInstance_New(pClass, class_args,
NULL ); //初始化Executor，建立实例pInstance
results=PyObject_CallMethod(pInstance,"func","(i)",12345);
// 执行pInstance.func(12345)

(四) C++向Python传递参数

因为在Python中，所有的类型都经过了一层封装，导致C++的参数需要做一个类型转换，转换成PyObject*才能传入Python。例如C++的一个int就是个整数，该值占用8bytes(64位)的存储空间，而一个Python的int其实是一个PyObject* 指向的24bytes的结构。前8bytes是个整数，代表引用次数，中间8bytes是个指向int类型定义的指针，最后8bytes才是这个int的值。所以C++和Python之间参数的互相传递都需要调用Python提供的API。

假设函数的输入变量有三个分别为一个整数(i)，一个浮点数(f)和一个字符串(s)

PyObject* args = PyTuple_New(3);
PyObject* arg1 = Py_BuildValue("i",
100); // 整数参数
PyObject* arg2 =
Py_BuildValue("f", 3.14); // 浮点数参数
PyObject* arg3 =
Py_BuildValue("s", "hello"); // 字符串参数
PyTuple_SetItem(args, 0, arg1);
PyTuple_SetItem(args, 1, arg2);
PyTuple_SetItem(args, 2, arg3);

以上函数可简化为

PyObject* args = Py_BuildValue("(ifs)",
100, 3.14, "hello");
如果输入参数是另一个Python函数的输出结果PyObject* results (o)
PyObject* args = Py_BuildValue("(o)",
results);
(五)解析Python的返回值PyObject*
results
同C++传递参数到Python类似，调用解析函数
单个返回值：PyArg_Parse()
多返回值：PyArg_ParseTuple()

(六)编译执行

假设写好的文件名为example_python.cpp, 想要编译出的可执行文件叫Test, 可用命令

g++
example_python.cpp -o Test -I/usr/include/python2.7/ -lpython2.7