如何让python调用C和C++代码
安装python后,会有一个chm格式的python手册。要搞明白如何让python调用C/C++代码(也就是写python的 extension),你需要征服手册中的
<<Extending && embedding>>厚厚的一章。在昨天花了一个小时看地头晕脑胀,仍然不知道如何写python的extension后,查阅了一些其他 书籍,最终在<<Python Programming On Win32>>书中找到了教程。
下面记录一下如何在visual studio 2005中,写一段C/C++的MessageBox代码,然后提供后python调用,最后的结果当然是显示一个MessageBox.
1. 首先要明白的是,所谓的python扩展(也就是你提供给python的c/c++代码,不一定是c/c++代码,可以是其他语言写的代码)是一个 dll,并且这个dll放在本机python安装目录下的DLLs目录下(譬如我机器上的路径是:F:\Program Files\Python25\DLLs),假如我们接下来要写的扩展mole名为mb,python调用的代码为: import mb
mb.showMsg("Python's really amazing, I kindda love it!")
python怎么找到我们的mb模块呢?就是上面说的,我们要生成一个mb.dll,然后拷贝到Dlls目录下面,为了区别普通的dll和python专用扩展的dll,我们的 mb.dll修改成mb.pyd(python dll)
2. 搭建环境,我们要使用python提供的c头文件和lib库来进行扩展的开发。 在vs 2005下点击菜单 "工具"->"选项", 打开选项对话框,选择"项目和解决方案->VC++目录", 然后在右边"显示以下内容的目录"得comboBox上选择"包含文件”,添加python的include目录(我的机器上是"F:\Program
Files\Python25\include"),然后选择库文件,添加python的libs目录(我的机器上是"F:\Program Files\Python25\libs")。
既然扩展是一个dll,接下来我们要建立一个“动态链接库”工程,然后开始写代码:
#include <python.h> //python.h是包含python一些定义的头文件,在python的include目录下 /*
我的python版本是2.5, 因为安装python后它没提供debug下的lib库文件,因此你必须生成release版的dll,
想要生成dll版本的,你要到python官网上自己去下载python源代码,当然你可以继续生成release版本的dll,但dll中包含调试信息
2. python 怎么调用c语言接口
ctypes: 可直接调用c语言动态链接库。
使用步骤:
1> 编译好自己的动态连接库
2> 利用ctypes载入动态连接库
3> 用ctype调用C函数接口时,需要将python变量类型做转换后才能作为函数参数,转换原则见下图:
#Step1:test.c#include<stdio.h>
intadd(inta,intb)
{
returna+b;
}#Step2:编译动态链接库(如何编译动态链接库在本文不详解,网上资料一大堆。)gcc-fPIC-sharedtest.c-olibtest.so
#Step3:test.py
fromctypesimport*mylib=CDLL("libtest.so")或者cdll.LoadLibrary("libtest.so")add=mylib.add
add.argtypes=[c_int,c_int]#参数类型,两个int(c_int是ctypes类型,见上表)
add.restype=c_int#返回值类型,int(c_int是ctypes类型,见上表)
sum=add(3,6)
3. 如何在python中调用C语言代码
先把C语言代码做成DLL文件,再用python加载此DLL文件来访问C语言功能代码
4. 如何实现C与python混合编程
实现C与python混合编程方法
代码如下:
/* tcpportping.c */
#include <Python.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/time.h>
/* count time functions */
static double mytime(void)
{
struct timeval tv;
if (gettimeofday(&tv, NULL) == -1)
return 0.0;
return (double)tv.tv_usec + (double)tv.tv_sec * 1000000;
}
static PyObject * /* returns object */
tcpping(PyObject *self, PyObject *args )
{
struct sockaddr_in addr;
struct hostent *hp;
double time;
char *host = NULL;
int fd;
int port, timeout;
if (!PyArg_ParseTuple(args, "sii", &host, &port, &timeout)) /* convert Python -> C */
return NULL; /* null=raise exception */
if ((fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
return Py_BuildValue("d", -1.0); /* convert C -> Python */
}
bzero((char *)&addr, sizeof(addr));
if ((hp = gethostbyname(host)) == NULL) {
return Py_BuildValue("d", -2.0); /* convert C -> Python */
}
b(hp->h_addr, &addr.sin_addr, hp->h_length);
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(port);
struct timeval tv;
tv.tv_sec = 0;
tv.tv_usec = timeout * 1000;
double stime = mytime();
if (connect(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) < 0) {
return Py_BuildValue("d", -3.0); /* convert C -> Python */
}
fd_set read, write;
FD_ZERO(&read);
FD_ZERO(&write);
FD_SET(fd, &read);
FD_SET(fd, &write);
if (select(fd + 1, &read, &write, NULL, &tv) == 0) {
close(fd);
return Py_BuildValue("d", -4.0); /* convert C -> Python */
}
double etime = mytime();
time = etime - stime;
if (!FD_ISSET(fd, &read) && !FD_ISSET(fd, &write)) {
close(fd);
return Py_BuildValue("d", -4.0); /* convert C -> Python */
}
close(fd);
return Py_BuildValue("d", time/1000); /* convert C -> Python */
}
/* registration table */
static struct PyMethodDef portping_methods[] = {
{"tcpping", tcpping, METH_VARARGS}, /* method name, C func ptr, always-tuple */
{NULL, NULL} /* end of table marker */
};
/* mole initializer */
void inittcpportping( ) /* called on first import */
{ /* name matters if loaded dynamically */
(void) Py_InitMole("tcpportping", portping_methods); /* mod name, table ptr */
}
5. 怎样让Python脚本与C++程序互相调用
二、Python调用C/C++
1、Python调用C动态链接库
Python调用C库比较简单,不经过任何封装打包成so,再使用python的ctypes调用即可。
(1)C语言文件:pycall.c
[html] view plain
/***gcc -o libpycall.so -shared -fPIC pycall.c*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int foo(int a, int b)
{
printf("you input %d and %d\n", a, b);
return a+b;
}
(2)gcc编译生成动态库libpycall.so:gcc -o libpycall.so -shared -fPIC pycall.c。使用g++编译生成C动态库的代码中的函数或者方法时,需要使用extern "C"来进行编译。
(3)Python调用动态库的文件:pycall.py
[html] view plain
import ctypes
ll = ctypes.cdll.LoadLibrary
lib = ll("./libpycall.so")
lib.foo(1, 3)
print '***finish***'
(4)运行结果:
2、Python调用C++(类)动态链接库
需要extern "C"来辅助,也就是说还是只能调用C函数,不能直接调用方法,但是能解析C++方法。不是用extern "C",构建后的动态链接库没有这些函数的符号表。
(1)C++类文件:pycallclass.cpp
[html] view plain
#include <iostream>
using namespace std;
class TestLib
{
public:
void display();
void display(int a);
};
void TestLib::display() {
cout<<"First display"<<endl;
}
void TestLib::display(int a) {
cout<<"Second display:"<<a<<endl;
}
extern "C" {
TestLib obj;
void display() {
obj.display();
}
void display_int() {
obj.display(2);
}
}
(2)g++编译生成动态库libpycall.so:g++ -o libpycallclass.so -shared -fPIC pycallclass.cpp。
(3)Python调用动态库的文件:pycallclass.py
[html] view plain
import ctypes
so = ctypes.cdll.LoadLibrary
lib = so("./libpycallclass.so")
print 'display()'
lib.display()
print 'display(100)'
lib.display_int(100)
(4)运行结果:
3、Python调用C/C++可执行程序
(1)C/C++程序:main.cpp
[html] view plain
#include <iostream>
using namespace std;
int test()
{
int a = 10, b = 5;
return a+b;
}
int main()
{
cout<<"---begin---"<<endl;
int num = test();
cout<<"num="<<num<<endl;
cout<<"---end---"<<endl;
}
(2)编译成二进制可执行文件:g++ -o testmain main.cpp。
(3)Python调用程序:main.py
[html] view plain
import commands
import os
main = "./testmain"
if os.path.exists(main):
rc, out = commands.getstatusoutput(main)
print 'rc = %d, \nout = %s' % (rc, out)
print '*'*10
f = os.popen(main)
data = f.readlines()
f.close()
print data
print '*'*10
os.system(main)
(4)运行结果:
4、扩展Python(C++为Python编写扩展模块)
所有能被整合或导入到其它python脚本的代码,都可以被称为扩展。可以用Python来写扩展,也可以用C和C++之类的编译型的语言来写扩展。Python在设计之初就考虑到要让模块的导入机制足够抽象。抽象到让使用模块的代码无法了解到模块的具体实现细节。Python的可扩展性具有的优点:方便为语言增加新功能、具有可定制性、代码可以实现复用等。
为 Python 创建扩展需要三个主要的步骤:创建应用程序代码、利用样板来包装代码和编译与测试。
(1)创建应用程序代码
[html] view plain
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int fac(int n)
{
if (n < 2) return(1); /* 0! == 1! == 1 */
return (n)*fac(n-1); /* n! == n*(n-1)! */
}
char *reverse(char *s)
{
register char t, /* tmp */
*p = s, /* fwd */
*q = (s + (strlen(s) - 1)); /* bwd */
while (p < q) /* if p < q */
{
t = *p; /* swap & move ptrs */
*p++ = *q;
*q-- = t;
}
return(s);
}
int main()
{
char s[BUFSIZ];
printf("4! == %d\n", fac(4));
printf("8! == %d\n", fac(8));
printf("12! == %d\n", fac(12));
strcpy(s, "abcdef");
printf("reversing 'abcdef', we get '%s'\n", \
reverse(s));
strcpy(s, "madam");
printf("reversing 'madam', we get '%s'\n", \
reverse(s));
return 0;
}
上述代码中有两个函数,一个是递归求阶乘的函数fac();另一个reverse()函数实现了一个简单的字符串反转算法,其主要目的是修改传入的字符串,使其内容完全反转,但不需要申请内存后反着复制的方法。
(2)用样板来包装代码
接口的代码被称为“样板”代码,它是应用程序代码与Python解释器之间进行交互所必不可少的一部分。样板主要分为4步:a、包含Python的头文件;b、为每个模块的每一个函数增加一个型如PyObject* Mole_func()的包装函数;c、为每个模块增加一个型如PyMethodDef MoleMethods[]的数组;d、增加模块初始化函数void initMole()。
6. python和C语言混编的几种方式
C语言设计一个完整的可执行文件,然后python通过subprocess来执行该可执行文件,本质上是fork+execve。
C语言使用popen/system或者直接以系统调用级fork+exec来运行python程序也是一种混编的手段了。
7. python与c++混合编程如何入门
派桑和c/c++实际上是不同的工具,一个是斧头,一个是菜刀,各有各的用途。非要把让菜刀能砍柴,让斧头能切菜,这种努力有无必要,值得考虑。
派桑常用剧本,噜苏,速度慢,不严谨,但有它的便利,例如它有 list, tuple, 之类的东西。
混合编程 常用于 提高 派桑 速度。
常用 方法 是(1)包含 Python.h 文件头 (2)定义 派桑 的 各种对象 为 各种 c 结构
(3)派桑 的 各种对象用指针,名字用 Py 或 _Py大头 动态分配 在 heap (4)用函数跟踪统计 各种对象结构 的个数变化,即时 释放内存(5)及时处理 派桑 exception
(6) 输出为派桑的数据格式。
我没有合起来用过,不过基本套路如此。
8. python 调用C可执行程序
比如参数是ARG1,ARG2,输入字符串是TEST
import subprocess as sub
p = sub.Popen(['alignment ARG1 ARG2'], shell = True, stdin = sub.PIPE, stdout = sub.PIPE, stderr = sub.PIPE)
(out,err) = p.communicate(input = 'TEST')
out是执行后的标准输出
“问题补充:那个C可执行程序需要CTRL + C 才能退出,就不知道该怎么办了”
可以发送SIGINT信号给可执行程序
Popen.send_signal(signal)
等同于ctrl + c