Python调用C/C++程序的方法

最近写BUG的时候遇到python计算很慢的情况,于是调研了一波在python中嵌入C++程序的方法,记录一下,便于查询。

一般来说在python调用C/C++程序主要可以分为3步:

  • 1、编写C/C++实现程序。- 2、将C/C++程序编译成动态库。- 3、在Python中调用编译生成的库。Python在调用C/C++程序时有一些不同,需要注意。

1、Python调用C函数

Python调用C语言程序比较简单,将C语言程序编译好,再使用python中的ctypes模块调用即可。

C语言源文件:called_c.c

//编译命令 gcc -o libpycall.so -shared -fPIC called_c.c
#include<stdio.h>
int foo(int a, int b){<!-- -->
printf("a:%d, b:%d.", &amp;a, &amp;b);
return 0;
}

在命令行或者终端输入:

gcc -o libpycall.so -shared -fPIC called_c.c

生成libpycall.so动态库文件,之后就可以在Python中调用foo函数。Python文件:py_call_c.py

import ctypes
dll = ctypes.cdll.LoadLibrary
lib = dll('./libpycall.so') //刚刚生成的库文件的路径
lib.foo(1, 3)

运行py_call_c.py输出为:

a:1, b:3

2、Python调用C++类

由于C++支持函数重载,在g++以C++方式编译时编译器会给函数的名称附加上额外的信息,这样ctypes模块就会找不到g++编译生成的函数。因此,要让g++按照C语言的方式编译才可以找到生成的函数名。让编译器以C语言的方式编译就要在代码中使用extern关键字将代码包裹起来。

C++源文件:cpp_called.cpp

//Python调用c++(类)动态链接库
#include &lt;iostream&gt;
using namespace std;
 
class TestLib
{<!-- -->
    public:
        void display();
        void display(int a);
};
void TestLib::display() {<!-- -->
    cout&lt;&lt;"First display"&lt;&lt;endl;
}
 
void TestLib::display(int a) {<!-- -->
    cout&lt;&lt;"Second display:"&lt;&lt;a&lt;&lt;endl;
}
extern "C" {<!-- -->
    TestLib obj;
    void display() {<!-- -->
        obj.display();
      }
    void display_int(int a) {<!-- -->
        obj.display(a);
      }
}

在命令行或者终端输入编译命令:

g++ -o libpycallcpp.so -shared -fPIC cpp_called.cpp

编译参数说明 -fPIC:生成位置无关目标代码,适用于动态连接;-L path:表示在path目录中搜索库文件,如-L.表示在当前目录;-I path:表示在path目录中搜索头文件;-o file:制定输出文件为file;-shared:生成一个共享库文件;

生成libpycallcpp.so,在Python中调用。Python文件:py_call_c.py

import ctypes
dll = ctypes.cdll.LoadLibrary
lib = dll('./libpycallcpp.so') //刚刚生成的库文件的路径
lib.display()
lib.display_int(0)

输出为:

First display
Second display:0

OK,基本功能实现,高级调用后期在填坑

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