Python是解释性语言, 底层就是用c实现的, 所以用python调用C是很容易的, 下面就总结一下各种调用的方法, 给出例子, 所有例子都在ubuntu9.10, python2.6下试过
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1. Python 调用 C (base)
想在python中调用c函数, 如这儿的fact
#include Python.h
int fact(int n)
{
if (n = 1)
return 1;
else
return n * fact(n - 1);
}
PyObject* wrap_fact(PyObject* self, PyObject* args)
{
int n, result;
if (! PyArg_ParseTuple(args, "i:fact", n))
return NULL;
result = fact(n);
return Py_BuildValue("i", result);
}
static PyMethodDef exampleMethods[] =
{
{"fact", wrap_fact, METH_VARARGS, "Caculate N!"},
{NULL, NULL}
};
void initexample()
{
PyObject* m;
m = Py_InitModule("example", exampleMethods);
}
把这段代码存为wrapper.c, 编成so库,
gcc -fPIC wrapper.c -o example.so -shared -I/usr/include/python2.6 -I/usr/lib/python2.6/config
然后在有此so库的目录, 进入python, 可以如下使用
import example
example.fact(4)
2. Python 调用 C++ (base)
在python中调用C++类成员函数, 如下调用TestFact类中的fact函数,
#include Python.h
class TestFact{
public:
TestFact(){};
~TestFact(){};
int fact(int n);
};
int TestFact::fact(int n)
{
if (n = 1)
return 1;
else
return n * (n - 1);
}
int fact(int n)
{
TestFact t;
return t.fact(n);
}
PyObject* wrap_fact(PyObject* self, PyObject* args)
{
int n, result;
if (! PyArg_ParseTuple(args, "i:fact", n))
return NULL;
result = fact(n);
return Py_BuildValue("i", result);
}
static PyMethodDef exampleMethods[] =
{
{"fact", wrap_fact, METH_VARARGS, "Caculate N!"},
{NULL, NULL}
};
extern "C" //不加会导致找不到initexample
void initexample()
{
PyObject* m;
m = Py_InitModule("example", exampleMethods);
}
把这段代码存为wrapper.cpp, 编成so库,
g++ -fPIC wrapper.cpp -o example.so -shared -I/usr/include/python2.6 -I/usr/lib/python2.6/config
然后在有此so库的目录, 进入python, 可以如下使用
import example
example.fact(4)
3. Python 调用 C++ (Boost.Python)
Boost库是非常强大的库, 其中的python库可以用来封装c++被python调用, 功能比较强大, 不但可以封装函数还能封装类, 类成员.
首先在ubuntu下安装boost.python, apt-get install libboost-python-dev
#include boost/python.hpp
char const* greet()
{
return "hello, world";
}
BOOST_PYTHON_MODULE(hello)
{
using namespace boost::python;
def("greet", greet);
}
把代码存为hello.cpp, 编译成so库
g++ hello.cpp -o hello.so -shared -I/usr/include/python2.5 -I/usr/lib/python2.5/config -lboost_python-gcc42-mt-1_34_1
此处python路径设为你的python路径, 并且必须加-lboost_python-gcc42-mt-1_34_1, 这个库名不一定是这个, 去/user/lib查
然后在有此so库的目录, 进入python, 可以如下使用
import hello
hello.greet()
'hello, world'
4. python 调用 c++ (ctypes)
ctypes is an advanced ffi (Foreign Function Interface) package for Python 2.3 and higher. In Python 2.5 it is already included.
ctypes allows to call functions in dlls/shared libraries and has extensive facilities to create, access and manipulate simple and complicated C data types in Python - in other words: wrap libraries in pure Python. It is even possible to implement C callback functions in pure Python.
#include Python.h
class TestFact{
public:
TestFact(){};
~TestFact(){};
int fact(int n);
};
int TestFact::fact(int n)
{
if (n = 1)
return 1;
else
return n * (n - 1);
}
extern "C"
int fact(int n)
{
TestFact t;
return t.fact(n);
}
将代码存为wrapper.cpp不用写python接口封装, 直接编译成so库,
g++ -fPIC wrapper.cpp -o example.so -shared -I/usr/include/python2.6 -I/usr/lib/python2.6/config
进入python, 可以如下使用
import ctypes
pdll = ctypes.CDLL('/home/ubuntu/tmp/example.so')
pdll.fact(4)
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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]viewplaincopy/***gcc-olibpycall.so-shared-fPICpycall.c*/#include#includeintfoo(inta,intb){printf("youinput%dand%d\n",a,b);returna+b;}（2）gcc编译生成动态库libpycall.so：gcc-olibpycall.so-shared-fPICpycall.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]viewplaincopyimportctypesll=ctypes.cdll.LoadLibrarylib=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]viewplaincopy#includeusingnamespacestd;classTestLib{public:voiddisplay();voiddisplay(inta);};voidTestLib::display(){cout#include#includeintfac(intn){if(n2)return(1);/*0!==1!==1*/return(n)*fac(n-1);/*n!==n*(n-1)!*/}char*reverse(char*s){registerchart,/*tmp*/*p=s,/*fwd*/*q=(s+(strlen(s)-1));/*bwd*/while(p
在函数声明加入前缀，如
__declspec(dllexport) int Fun(int a, int b)
否则在加载该dll时会提示找不到该符号
在windows下可以通过vs自带的dumpbin工具查看可被调用符号
dumpbin /exports test.dll
C函数在调用过程中关于参数传递和压栈由多种规定，作为dll提供给其他程序调用时，必须明确并统一为同一种调用规定，否则会导致栈破坏，编译器负责具体实现调用规定，主要有以下几种调用规定
python下调用C库有多种方式，ctypes是其中一种比较方便的，调用时首先需要加载dll文件，根据C dll的调用规定不同需要使用不同接口，使用ctypes需要 import ctypes 库
对于简单的C函数，例如 int add(int a, int b) ， 此时就可以直接调用了，如
对于较复杂的C函数的参数情况，ctypes调用时对入参和出餐做一定处理，这里分情况讨论
以上包含了几种主要的参数传递情况，ctypes也提供了一个较为完整的python类型和C类型的对照，如下：
用c语言编写一个动态库，提供两个函数，两个数的整形求和，两个浮点数的求和。取名为mylib.c。
将c函数文件编译成so动态库。运行gcc mylib.c -fPIC -shared -o libtest.so命令，在目录下可以看到生成的库文件libtest.so。
Python调用so库文件。首先导入ctypes，其次用CDLL加载so文件，最后调用对应的函数。将python代码保存到pydemo.py中。
执行python pydemo.py查看运行结果。
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Python调用C/C++动态链接库的需求
在自动化测试过程中，难免会遇到语言混合使用的情况，这不，我们也遇到了。初步决定采用Robot Framework作为自动化测试框架后，其支持Java和Python，而Python作为主流的语言，怎么能放弃使用它的机会^_^。 然而产品采用是古老90年代开发的C/S结构，因为古老，当时也没有考虑到对产品的测试进行自动化，Client端并没有预留CLI(Command Line interface)形式的接口，真是雪上加霜啊。
那怎么自动化？采用AutoIT来对客户端界面进行自动化测试？可惜AutoIT对当初开发采用的控件识别不是很好，如果采用控件所在位置来进行控制的方式，又会导致自动化测试并不是很稳定。那么！！！只有自己开发接口了，目前在Client端开发出CLI形式的接口，将其封装为DLL，然后在Robot FrameWork框架中采用Python对DLL进行调用。任务艰巨哪！
Python调用DLL例子
示例一
首先，在创建一个DLL工程(本人是在VS 2005中创建)，头文件：
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片//hello.h
#ifdef EXPORT_HELLO_DLL
#define HELLO_API __declspec(dllexport)
#else
#define HELLO_API __declspec(dllimport)
#endif
extern "C"
{
HELLO_API int IntAdd(int , int);
}
CPP文件：
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片//hello.cpp
#define EXPORT_HELLO_DLL
#include "hello.h"
HELLO_API int IntAdd(int a, int b)
{
return a + b;
}
这里有两个注意点：
（1）弄清楚编译的时候函数的调用约定采用的__cdecl还是__stdcall，因为根据DLL中函数调用约定方式，Python将使用相应的函数加载DLL。
（2）如果采用C++的工程，那么导出的接口需要extern "C"，这样python中才能识别导出的函数。
我的工程中采用__cdecl函数调用约定方式进行编译链接产生hello.dll，然后Python中采用ctypes库对hello.dll进行加载和函数调用：
[python] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片from ctypes import *
dll = cdll.LoadLibrary('hello.dll');
ret = dll.IntAdd(2, 4);
print ret;
OK，一个小例子已经完成了，如果你感兴趣，但还没试过，那就尝试一下吧。
示例二
示例一只是一个"hello world"级别的程序，实际运用中更多的需要传递数据结构、字符串等，才能满足我们的需求。那么这个示例将展示，如何传递数据结构参数，以及如何通过数据结构获取返回值。
首先编写DLL工程中的头文件：
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片//hello.h
#ifdef EXPORT_HELLO_DLL
#define HELLO_API __declspec(dllexport)
#else
#define HELLO_API __declspec(dllimport)
#endif
#define ARRAY_NUMBER 20
#define STR_LEN 20
struct StructTest
{
int number;
char* pChar;
char str[STR_LEN];
int iArray[ARRAY_NUMBER];
};
extern "C"
{
//HELLO_API int IntAdd(int , int);
HELLO_API char* GetStructInfo(struct StructTest* pStruct);}
CPP文件如下：
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片//hello.cpp
#include string.h
#define EXPORT_HELLO_DLL
#include "hello.h"
HELLO_API char* GetStructInfo(struct StructTest* pStruct){
for (int i = 0; i ARRAY_NUMBER; i++)
pStruct-iArray[i] = i;
pStruct-pChar = "hello python!";
strcpy (pStruct-str, "hello world!");
pStruct-number = 100;
return "just OK";
}
GetStructInfo这个函数通过传递一个StructTest类型的指针，然后对对象中的属性进行赋值，最后返回"just OK".
编写Python调用代码如下，首先在Python中继承Structure构造一个和C DLL中一致的数据结构StructTest，然后设置函数GetStructInfo的参数类型和返回值类型，最后创建一个StructTest对象，并将其转化为指针作为参数，调用函数GetStrcutInfo，最后通过输出数据结构的值来检查是否调用成功：
[python] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片from ctypes import *
ARRAY_NUMBER = 20;
STR_LEN = 20;
#define type
INTARRAY20 = c_int * ARRAY_NUMBER;
CHARARRAY20 = c_char * STR_LEN;
#define struct
class StructTest(Structure):
_fields_ = [
("number", c_int),
("pChar", c_char_p),
("str", CHARARRAY20),
("iArray", INTARRAY20)
]
#load dll and get the function object
dll = cdll.LoadLibrary('hello.dll');
GetStructInfo = dll.GetStructInfo;
#set the return type
GetStructInfo.restype = c_char_p;
#set the argtypes
GetStructInfo.argtypes = [POINTER(StructTest)];objectStruct = StructTest();
#invoke api GetStructInfo
retStr = GetStructInfo(byref(objectStruct));#check result
print "number: ", objectStruct.number;
print "pChar: ", objectStruct.pChar;
print "str: ", objectStruct.str;
for i,val in enumerate(objectStruct.iArray):
print 'Array[i]: ', val;
print retStr;
总结
1. 用64位的Python去加载32位的DLL会出错
2. 以上只是些测试程序，在编写Python过程中尽可能的使用"try Except"来处理异常3. 注意在Python与C DLL交互的时候字节对齐问题4. ctypes库的功能还有待继续探索
