C++python混合编程经验

这个问题是在我尝试利用pygraphviz嵌入我的C++代码绘制二叉树的时候发现的.找了半天资料,这里我把几种常用的C++调用

PYTHON利用boost.python 的方法作一个总结,希望能让别人少走弯路,因为有些内容还找不到中文文档,虽然都不难但是开始摸索

还是费时间的.

我个人认为boost.python真的是非常的COOL,基本上不需要去学习那个看了就头大用着也不方便的python c api了,唯一的缺点

是目前相关的资料太少,甚至官网上也解释不够详细.

前面我写了一篇python嵌入c++的入门文章包括安装和环境配置,介绍了如何利用boost.python方便的传递C++代码中的参数,调用python函数.boost.python入门教程----python 嵌入c++

这个boost.python官网上的tourial也有介绍.

首先第一种常用方式是python::boost::exec

#include

using namespace boost::python;

//引入python解释器

Py_Initialize();

//引入__main__ 作用域

object main_module = import("__main__");

object main_namespace = main_module.attr("__dict__");

exec("print('Hello world!')", main_na mespace);

//exec + python command string + 作用域

?第二种方法是利用boost::python::object对象

第一种方法虽然很好但是不方便和C++交互数据,如传递C++中的数据作为参数给python函数,以及C++接受python执行函数后

的返回值. 那么怎么用object调用python函数呢,很简单看下面的代码就了解了.

我在simple.py中定义了函数

def foo(int i = 3):

return i + 2008

这样一个简单的函数, 通过将simple.py利用boost::python::exec_file将其引入到

__main__作用域,我们在__main__.__dict__

也就是main_namespace中取到命名为foo的函数对象,并将其转换成

boost::python::object使用. 这里我们给这个object

同样命名为foo,调用foo(5)即调用python 函数foo(5)返回2013,注意在C++环境中要用extract将这个值取到.

object simple = exec_file("simple.py",main_namespace, main_namespace);

object foo = main_namespace["foo"];

int val = extract(foo(5));

cout << "Python has caculated foo as " << val << endl;

?和C++不同,python函数支持不定长参数和关键字参数,遇到这种情况如何调用呢?

如果是简单的foo(a,b,c)这样的python函数按照上面的形式调用即可,但是象foo(*args), foo(**kargs),foo(*args,**kargs)

foo(n,**kargs)诸如此类的函数怎么在C++中利用boost::python::object调用呢?

恩,这是本文的重点,先看下什么是不定长参数和关键字参数.我直接copy一下赖勇浩博客上的解释吧,非常的清晰.

https://www.sodocs.net/doc/9e13360426.html,/lanphaday/archive/2009/05/08/4159346.aspx

不定参数

在C/C++ 中，不定参数可以算得上一节提高篇的课程。因为它的va_list、va_start 和va_end 等是侵入式的，理解起来并不容易；此外由于C/C++ 都是静态强类型语言，在运行时数据并不携带类型信息，因此不定参数函数更像是一个调用协议，需要函数定义者和使用者之间通过文档、注释等方式进行沟通；或者像printf() 函数那样用fmt 参数隐式指出参数类型，然后进行显式转型。

不定参数在Python 中则简单得多。再回过头来年一下C/C++，其实va_list，完全是一个tuple 实现，因为它可以持有不同数据类型的指针（通过void* 来实现）。得益于Python 函数调用时的boxing 和unboxing 操作，Python 可以为不定参数的存取提供更为简洁的实现。如：

def foo(*args):

for arg in args: print arg

在Python 中可以使用*args 语法为函数定义不定参数，其中args 相当于C/C++ 的

va_list，它是一个tuple 类型的参数容器，所以无需所谓的va_start、va_end 就可以简单遍历所有参数了。

在Python 中，不定参数可以直接用tuple 参数调用，如：

names = ('laiyonghao', 'denggao', 'liming')

foo(*names) # 留意符号*

关键字参数

尽管不定参数给函数带来了很多便利性，但Python 的关键字参数尤为神通广大。关键字参数是指以下形式定义的参数：

def foo(**kw): pass

其中kw 本质上是一个dict 对象，所以可以这样调用foo：

foo( **{'a' : 1, 'b' : 2, 'c' : 3} )

看起来有点眼熟？对的，在“第一贴”

（https://www.sodocs.net/doc/9e13360426.html,/lanphaday/archive/2008/08/31/2857813.aspx）里DIP 的例2.1 就有这几行代码：

if __name__ == "__main__":

myParams = {"server":"mpilgrim",

"database":"master",

"uid":"sa",

"pwd":"secret"

}

print buildConnectionString(myParams)

这个buildConnectionString(myParams) 和前文的foo() 调用很像吧，而且利用关键字参数后更复杂了。其实不是这样的，如果使用关键字参数，例2.1 可以写得优为简洁：

def buildConnectionString(**params):

"""Build a connection string from a dictionary of parameters.

Returns string."""

return ";".join("%s=%s" % (k, v) for k, v in params.iteritems())

if __name__ == "__main__":

print buildConnectionString(

server = …mpilgrim?,

database = …master?

uid = …sa?

pwd = …secret?)

除了更加优雅外，也比以前一种写法提升性能呢。

本文来自CSDN博客，转载请标明出处：

https://www.sodocs.net/doc/9e13360426.html,/lanphaday/archive/2009/05/08/4159346.aspx

OK,下面重点介绍boost.python中怎么在C++中调用这样的带有不定参数,关键字参数的函数呢?

torial 里面并没有介绍,那么我们去看boost::python::object的manu吧.

或者直接看源代码

template

class object_operators : public def_visitor

{

public:

// function call

//

object operator()() const;

detail::args_proxy operator* () const;

object operator()(detail::args_proxy const &args) const;

object operator()(detail::args_proxy const &args,

detail::kwds_proxy const &kwds) const;

这个正是我们所需要的,()操作符重载,从而支持不定参数,上面红色的第一个函数,和不定参数+关键字参数,红色的第二个函数.

Class template object_operators observer functions

object operator()() const;

template

object operator()(A0 const&) const;

template

object operator()(A0 const&, A1 const&) const;

...

template

object operator()(A0 const& a1, A1 const& a2,...An const& aN) const; Effects: call