Python调用C++方式

方式一（基础篇）

这种方法叫做python的扩展

int great_function(int a) {
    return a + 1;
}

使用python这样调用

>>> from great_module import great_function 
>>> great_function(2)
3

// great_module.c

// 引用python的头文件
#include <Python.h>

int great_function(int a) {
    return a + 1;
}

// 包裹函数，用来包裹需要转化为python的函数，在方法前面加下划线。
static PyObject * _great_function(PyObject *self, PyObject *args)
{
    int _a;
    int res;

    // 检查参数类型是否正确，python参数转化为c
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "i", &_a))
        return NULL;
    res = great_function(_a);
    return PyLong_FromLong(res);
}

// 定义的方法表，用于在python中查找
static PyMethodDef GreateModuleMethods[] = {
    {
        "great_function",
        _great_function,
        METH_VARARGS,
        ""
    },
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

// 必须以module名前面加init定义该方法
PyMODINIT_FUNC initgreat_module(void) {
    (void) Py_InitModule("great_module", GreateModuleMethods);
}

在Linux下面，则用gcc编译：

$ gcc -fPIC -shared great_module.c -o great_module.so -I/usr/include/python2.7/ -lpython2.7

gcc命令行参数：

• -shared
  • 生成一个共享对象，可以与其他对象接连成可执行文件
• -fPIC
  • 适用于动态链接，避免全局偏移表大小的限制，只能在某些机器上运行

在当前目录下得到great_module.so，同理可以在Python中直接使用。

方法二（使用SWIG）

SWIG : Simplified Wrapper and Interface Generator

调用c

不仅可以用于python，也可以用于其他java/perl/ruby/php/JavaScript/Go。

/* great_module.i */
%module great_module
%{
int great_function(int a) {
    return a + 1;
}
%}
int great_function(int a);

1. 定义module名称通常和文件名保持一致。
2. %{%}包裹的部分是c语言代码，这段代码会原封不动的复制到mymodule_wrap.c
3. 欲导出的函数签名列表。直接从头文件中复制过来即可

$ swig -c++ -python great_module.i

会生成对应的great_module_wrap.c和great_module.py文件

再执行：

$ g++ -fPIC -shared great_class_wrap.cxx -o _great_class.so  -I/usr/include/python2.7/ -lpython2.7

生成对应的_great_module.so文件，这时，我们就可以再python中直接调用了

from great_module import great_function

print great_function(9)

>>> 10

调用c++

定义一个头文件，great_class.h

#ifndef GREAT_CLASS
#define GREAT_CLASS
class Great {
    private:
        int s;

    public:
        void setWall (int _s) {s = _s;};
        int getWall() {return s;};
};
#endif

再定义一个great_class.i的swig配置文件，这里不用再写一遍SWIG的定义了，直接使用SWIG的%include指令；
在SWIG编译时要加-c++这个选项，生成的扩展名为cxx。

/* great_class.h */

%module great_class
%{
#include "great_class.h"
%}
%include "great_class.h"

执行命令：

$ swig -c++ -python great_class.i

在Linux下，使用C++编译器g++

g++ -fPIC -shared great_class_wrap.cxx -o _great_class.so  -I/usr/include/python2.7/ -lpython2.7

生成对应的_great_class.so文件。现在可以直接在python中输入

import great_class
c = great_class.Great()
c.setWall(10)
print c.getWall()

>>> 10

参考

• 知乎作者：Jerry Jho 链接
• SWIG的官方文档SWIG Users Manual
• GCC命令行选项