python - python和C++之间的通信

Question

我想创建一个 python 模块，它可以从 C++ 类中调用其函数，并从该类中调用 C++ 函数

我看过 boost，但它似乎没有任何意义它指的是一个共享库(我不知道如何创建)并且我不能使用他们在示例中使用的代码(看起来很困惑)

这是他们的 hello world 教程( http://www.boost.org/doc/libs/1_55_0b1/libs/python/doc/tutorial/doc/html/index.html#python.quickstart )

遵循 C/C++ 传统，让我们从“hello, world”开始。一个 C++ 函数:

char const* greet()
{
   return "hello, world";
}

可以通过编写一个 Boost.Python 包装器来暴露给 Python:

include <boost/python.hpp>

BOOST_PYTHON_MODULE(hello_ext)
{
    using namespace boost::python;
    def("greet", greet);
}

就是这样。我们完成了。我们现在可以将其构建为共享库。生成的 DLL 现在是对 Python 可见。这是一个示例 Python session :

>>> import hello_ext
>>> print hello_ext.greet()
hello, world

下一站...从头到尾构建您的 Hello World 模块...

有人可以帮助解释正在做什么，最重要的是 python 如何知道 C++ 文件

Answer 1

Python 不知道 C++ 文件，它只会知道从 C++ 文件编译的扩展模块。这个扩展模块是一个目标文件，称为共享库。这个文件有一个接口(interface)，在 Python 看来，就好像它是一个普通的 Python 模块。

只有在您告诉编译器编译 C++ 文件并将其与所需的所有库链接后，此目标文件才会存在。当然，第一个需要的库是 Boost.Python 本身，它必须在您编译的系统上可用。

您可以告诉 Python 为您编译 C++ 文件，这样您就不需要弄乱编译器及其库标志。为此，您需要一个名为 setup.py 的文件，您可以在其中使用 Setuptools 库或标准 Distutils 来定义如何在系统上安装其他 Python 模块。安装的步骤之一是编译所有扩展模块，称为 build_ext 阶段。

让我们假设您有以下目录和文件:

hello-world/
├── hello_ext.cpp
└── setup.py

setup.py的内容是:

from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension


hello_ext = Extension(
    'hello_ext',
    sources=['hello_ext.cpp'],
    include_dirs=['/opt/local/include'],
    libraries=['boost_python-mt'],
    library_dirs=['/opt/local/lib'])


setup(
    name='hello-world',
    version='0.1',
    ext_modules=[hello_ext])

如您所见，我们告诉 Python 有一个我们要编译的扩展、源文件所在的位置以及包含的库所在的位置。 这取决于系统。此处显示的示例适用于 Mac OS X 系统，其中 Boost 库是通过 MacPorts 安装的。

hello_ext.cpp 的内容如教程中所示，但要注意重新排序，以便 BOOST_PYTHON_MODULE 宏位于 任何定义之后必须导出到 Python:

#include <boost/python.hpp>

char const* greet()
{
   return "hello, world";
}

BOOST_PYTHON_MODULE(hello_ext)
{
    using namespace boost::python;
    def("greet", greet);
}

然后您可以通过在命令行上执行以下命令告诉 Python 为您编译和链接:

$ python setup.py build_ext --inplace
running build_ext
building 'hello_ext' extension
/usr/bin/clang -fno-strict-aliasing -fno-common -dynamic -pipe -Os -fwrapv -DNDEBUG -g -fwrapv -O3 -Wall -Wstrict-prototypes -I/opt/local/include -I/opt/local/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/include/python2.7 -c hello_ext.cpp -o build/temp.macosx-10.9-x86_64-2.7/hello_ext.o
/usr/bin/clang++ -bundle -undefined dynamic_lookup -L/opt/local/lib -Wl,-headerpad_max_install_names -L/opt/local/lib/db46 build/temp.macosx-10.9-x86_64-2.7/hello_ext.o -L/opt/local/lib -lboost_python-mt -o ./hello_ext.so

(--inplace 标志告诉 Python 将编译结果留在源文件旁边。默认是将它们移动到 build 目录，以保持源目录干净。)

之后，您会在hello-world 上找到一个名为hello_ext.dll(或Unix 上的hello_ext.so)的新文件目录。如果您在该目录中启动 Python 解释器，您将能够导入模块 hello_ext 并使用函数 greet，如 Boost 教程中所示。