Python打包成DLL供Qt调用

引言

在开发中，经常会遇到需要将Python代码打包成动态链接库（DLL）以供其他编程语言调用的情况。本文将指导一位刚入行的开发者如何实现将Python代码打包成DLL供Qt调用。

步骤概览

以下表格展示了整个过程的步骤概览：

步骤 说明
1. 创建Python模块 创建一个Python模块，包含需要打包的函数或类
2. 编写包装代码 使用Cython编写包装代码，将Python函数或类包装成C函数
3. 编译为动态链接库 使用Cython和C编译器将包装代码编译成动态链接库
4. 使用DLL 在Qt项目中使用编译得到的DLL

接下来，将详细介绍每个步骤的具体操作和相关代码。

创建Python模块

首先，我们需要创建一个Python模块，其中包含需要打包的函数或类。可以按照以下的示例代码编写一个简单的Python模块：

# my_module.py

def add_numbers(a, b):
    """将两个数字相加"""
    return a + b

编写包装代码

接下来，我们需要使用Cython编写包装代码，将Python函数或类包装成C函数，以便让Qt可以调用。下面是一个简单的包装代码示例：

# my_module_wrapper.pyx

cdef extern from "Python.h":
    void Py_Initialize()
    void Py_Finalize()
    PyObject* PyImport_ImportModule(const char* name)
    PyObject* PyObject_CallMethod(PyObject* obj, const char* method, const char* format, ...)

def add_numbers(a, b):
    cdef PyObject* my_module
    cdef PyObject* result

    # 初始化Python解释器
    Py_Initialize()

    # 导入Python模块
    my_module = PyImport_ImportModule("my_module")

    # 调用Python函数
    result = PyObject_CallMethod(my_module, "add_numbers", "ii", a, b)

    # 获取结果
    cdef int res = PyLong_AsLong(result)

    # 清理Python解释器
    Py_Finalize()

    return res

需要注意的是，在包装代码中，我们需要使用Cython提供的Python C API来与Python解释器进行交互。

编译为动态链接库

一旦我们编写好了包装代码，就可以使用Cython和C编译器将其编译为动态链接库。可以按照以下步骤进行编译：

  1. 创建一个名为setup.py的文件，内容如下：
from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(
    ext_modules=cythonize("my_module_wrapper.pyx")
)
  1. 打开终端，进入包含setup.py的目录，运行以下命令进行编译：
python setup.py build_ext --inplace

编译成功后，会生成一个名为my_module_wrapper.so（或.pyd）的动态链接库文件。

使用DLL

最后一步是在Qt项目中使用编译得到的DLL。假设我们有一个Qt项目，需要调用之前编译得到的DLL。可以按照以下步骤进行操作：

  1. 将编译得到的DLL文件复制到Qt项目的目录中。

  2. 在Qt项目的.pro文件中添加以下内容：

LIBS += -L. -lmy_module_wrapper
  1. 在Qt代码中使用编译得到的DLL。以下是一个示例：
#include <QDebug>
#include <QLibrary>

typedef int (*AddNumbersFunc)(int, int);

int main() {
    QLibrary lib("my_module_wrapper");
    if (lib.load()) {
        AddNumbersFunc addNumbers = (AddNumbersFunc)lib.resolve("add_numbers");
        if (addNumbers) {
            int result = addNumbers(2, 3);
            qDebug() << "Result:" << result;
        }
        lib.unload();
    }
    return 0;
}

在上述示例中，我们使用QLibrary来加载动态链接库，并通过resolve函数获取到需要调用的函数地址，然后进行调用。

总结