Python이 C++ 프로그램을 호출하는 방법에 대한 자세한 설명

서문

파이썬의 장점은 높은 개발 효율성과 사용 용이성인 반면, C++의 장점은 운영 효율성이 높다는 것은 누구나 아는 사실입니다. Python에서 프로젝트에 C++ 코드를 포함하거나 Python을 사용하여 C++ 프로젝트에서 주변 기능을 구현하는 경우 Python에서 C++ 모듈을 호출해야 할 수 있습니다. 다음은 C++ 코드를 Python 인터페이스로 내보내는 몇 가지 기본 방법입니다. 함께. .

원래 내보내기

Python 인터프리터는 C로 구현되므로 C++ 데이터 구조를 Python에서 이해할 수 있습니다. , 이론적으로는 직접 호출할 수 있습니다. test1.cpp를 다음과 같이 구현합니다

#include <Python.h>

int Add(int x, int y)
{
 return x + y;
}

int Del(int x, int y)
{
 return x - y;
}

PyObject* WrappAdd(PyObject* self, PyObject* args)
{
 int x, y;
 if (!PyArg_ParseTuple(args, "ii", &x, &y))
 {
  return NULL;
 }
 return Py_BuildValue("i", Add(x, y));
}

PyObject* WrappDel(PyObject* self, PyObject* args)
{
 int x, y;
 if (!PyArg_ParseTuple(args, "ii", &x, &y))
 {
  return NULL;
 }
 return Py_BuildValue("i", Del(x, y));
}
static PyMethodDef test_methods[] = {
 {"Add", WrappAdd, METH_VARARGS, "something"},
 {"Del", WrappDel, METH_VARARGS, "something"},
 {NULL, NULL}
};

extern "C"
void inittest1()
{
 Py_InitModule("test1", test_methods);
}

컴파일 명령은 다음과 같습니다

g++ -fPIC -shared test1.cpp -I/usr/include/python2.6 -o test1.so

파이썬 해석 실행 테스트는 다음과 같습니다

>>> import test1
>>> test1.Add(1,2)
3

여기서 몇 가지 주의할 점이 있습니다

1. 생성된 동적 라이브러리의 이름이 test1이면 소스 파일에 inittest1 함수가 있어야 하며 Py_InitModule의 첫 번째 매개변수는 "test1"이어야 합니다. 그렇지 않으면 Python에서 모듈을 가져오는 데 실패합니다.

2. cpp 소스 파일인 경우 inittest1 함수를 extern "C"로 수정해야 합니다. c 소스 파일인 경우에는 필요하지 않습니다. 그 이유는 Python 인터프리터가 라이브러리를 가져올 때 initxxx와 같은 함수를 찾고, C와 C++는 함수 기호를 다르게 인코딩하기 때문입니다. 특히 C++에서는 함수 기호를 인코딩할 때 함수 길이와 매개변수 유형을 고려합니다. 함수 기호는 부스트nm test1.so
   

   를 통해 구현된 기호

를 통해 함수 프로토타입을 디코딩할 수 있습니다.

위와 동일한 예제를 사용하여 다음과 같이 test2.cpp를 구현합니다

#include <boost/python/module.hpp>
#include <boost/python/def.hpp>
using namespace boost::python;

int Add(const int x, const int y)
{
 return x + y;
}

int Del(const int x, const int y)
{
 return x - y;
}

BOOST_PYTHON_MODULE(test2)
{
 def("Add", Add);
 def("Del", Del);
}

BOOST_PYTHON_MODULE의 매개변수는 모듈의 이름입니다. 내보내야 합니다

컴파일 명령은 다음과 같습니다

g++ test2.cpp -fPIC -shared -o test2.so -I/usr/include/python2.6 -I/usr/local/include -L/usr/local/lib -lboost_python

참고: Path를 컴파일할 때 부스트 헤더 파일과 라이브러리를 지정하십시오. 여기에는 /usr/local/include 및 /usr/local/lib

가 있거나 setup.py

#!/usr/bin/env python
from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension

setup(name="PackageName",
 ext_modules=[
  Extension("test2", ["test2.cpp"],
  libraries = ["boost_python"])
 ])

를 통해 모듈을 내보냅니다.

Extension의 첫 번째 매개변수는 모듈 이름, 두 번째 매개변수는 파일 이름

다음 명령을 실행

python setup.py build

이렇게 하면 빌드 디렉토리가 생성되고 내부에서 test2.so를 찾아 동일한 레벨 디렉토리에 들어가서 다음과 같이 확인합니다.

>>> import test2
>>> test2.Add(1,2)
3
>>> test2.Del(1,2)
-1

Export class

test3.cpp 구현은 다음과 같습니다

#include <boost/python.hpp>
using namespace boost::python;

class Test
{
public:
 int Add(const int x, const int y)
 {
  return x + y;
 }

 int Del(const int x, const int y)
 {
  return x - y;
 }
};

BOOST_PYTHON_MODULE(test3)
{
 class_<Test>("Test")
  .def("Add", &Test::Add)
  .def("Del", &Test::Del);
}

참고: BOOST_PYTHON_MODULE에서 .def를 사용하는 것은 Python 구문과 다소 유사합니다. 이는

class_<Test>("Test").def("Add", &Test::Add);
class_<Test>("Test").def("Del", &Test::Del);

에 대한 컴파일 명령은 다음과 같습니다

g++ test3.cpp -fPIC -shared -o test3.so -I/usr/include/python2.6 -I/usr/local/include/boost -L/usr/local/lib -lboost_python

테스트는 다음과 같습니다

>>> import test3
>>> test = test3.Test()
>>> test.Add(1,2)
3
>>> test.Del(1,2)
-1

가변 매개변수 내보내기 함수

test4.cpp는 다음과 같이 구현됩니다

#include <boost/python.hpp>
using namespace boost::python;

class Test
{
public:
 int Add(const int x, const int y, const int z = 100)
 {
  return x + y + z;
 }
};

int Del(const int x, const int y, const int z = 100)
{
 return x - y - z;
}

BOOST_PYTHON_MEMBER_FUNCTION_OVERLOADS(Add_member_overloads, Add, 2, 3)
BOOST_PYTHON_FUNCTION_OVERLOADS(Del_overloads, Del, 2, 3)

BOOST_PYTHON_MODULE(test4)
{
 class_<Test>("Test")
  .def("Add", &Test::Add, Add_member_overloads(args("x", "y", "z"), "something"));
 def("Del", Del, Del_overloads(args("x", "y", "z"), "something"));
}

여기서 Add 및 Del 함수는 모두 기본 매개변수를 사용합니다. 여기서는 일반 함수이고 Add는 클래스 멤버 함수입니다. 매크로의 마지막 두 매개변수는 각각 함수의 매개변수의 최소 개수와 최대 매개변수 개수를 나타냅니다.

컴파일 명령은 다음과 같습니다. 다음과 같습니다

g++ test4.cpp -fPIC -shared -o test4.so -I/usr/include/python2.6 -I/usr/local/include/boost -L/usr/local/lib -lboost_python

테스트는 다음과 같습니다

>>> import test4
>>> test = test4.Test()
>>> print test.Add(1,2)
103
>>> print test.Add(1,2,z=3)
6
>>> print test4.Del(1,2)
-1
>>> print test4.Del(1,2,z=3)
-1

Python 객체로 인터페이스 내보내기

Python 인터페이스로 내보내기 때문에 호출자는 필연적으로 Tuple, List, dict와 같은 Python 고유 데이터 구조를 사용하게 됩니다. 원래 생태학적 방법은 너무 번거롭습니다. 여기서는 다음 Python 함수

def Square(list_a)
{
 return [x * x for x in list_a]
}

를 구현하려고 한다고 가정합니다. 즉, 제곱을 계산합니다. 들어오는 목록의 각 요소에 대해 목록 유형 결과를 반환합니다

코드는 다음과 같습니다

#include <boost/python.hpp>

boost::python::list Square(boost::python::list& data)
{
 boost::python::list ret;
 for (int i = 0; i < len(data); ++i)
 {
  ret.append(data[i] * data[i]);
 }

 return ret;
}

BOOST_PYTHON_MODULE(test5)
{
 def("Square", Square);
}

컴파일 명령 테스트는 다음과 같습니다.

g++ test5.cpp -fPIC -shared -o test5.so -I/usr/include/python2.6 -I/usr/local/include/boost -L/usr/local/lib -lboost_python

테스트 방법은 다음과 같습니다

>>> import test5
>>> test5.Square([1,2,3])
[1, 4, 9]

boost Implements

, boost::python::tuple, boost::python::list이러한 데이터 유형의 사용 방법은 기본적으로 Python과 일치합니다. 특정 방법의 경우 Boost 헤더 파일 boost::python::dict

에서 Boost/python/tuple.hpp 및 기타 해당 파일을 볼 수 있습니다. 사용된 함수는

이고, 사용방법은 다음과 같습니다. boost::python::make_tuple()

boost::python::tuple(int a, int b, int c)
{
 return boost::python::make_tuple(a, b, c);
}

파이썬이 C++ 프로그램을 호출하는 방법에 대한 자세한 설명은 주의해주세요. 관련 기사를 보려면 PHP 중국어 웹사이트를 방문하세요!