在Linux环境底下 用C语言执行Python程序
文章目录
- [在Linux环境底下 用C语言执行Python程序](#在Linux环境底下 用C语言执行Python程序)
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- 1、环境安装&检测
- 2、C语言调用Python语句
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- [2.1 直接调用python语句](#2.1 直接调用python语句)
- [2.2 调用无参python函数](#2.2 调用无参python函数)
- [2.3 调用有参python函数](#2.3 调用有参python函数)
1、环境安装&检测
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通过C语言调用Python代码,需要先安装libpython3的 dev依赖库(不同的ubuntu版本下,python版本 可能会有差异, 比如ubuntu 22.04里是libpython3.10-dev)。
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首先可以通过以下命令验证是否是否已经存在python3的dev包
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dpkg -l | grep libpython3
-->正常会有类似如下的输出,出现"libpython3"和 "dev",如libpython3.10-dev即可:
cpg@pg-Default-string:~$ dpkg -l | grep libpythonii libpython3-dev:amd64 3.10.6-1~22.04 amd64 header files and a static library for Python (default) ii libpython3-stdlib:amd64 3.10.6-1~22.04 amd64 interactive high-level object-oriented language (default python3 version) ii libpython3.10:amd64 3.10.12-1~22.04.2 amd64 Shared Python runtime library (version 3.10) ii libpython3.10-dev:amd64 3.10.12-1~22.04.2 amd64 Header files and a static library for Python (v3.10) ii libpython3.10-minimal:amd64 3.10.12-1~22.04.2 amd64 Minimal subset of the Python language (version 3.10) ii libpython3.10-stdlib:amd64 3.10.12-1~22.04.2 amd64 Interactive high-level object-oriented language (standardlibrary, version 3.10)
--> 如果没有, 可以通过apt命令安装相关的dev包:
csudo apt install libpython3.10-dev Orangepi Zero2 //全志H616开发学习文档
2、C语言调用Python语句
2.1 直接调用python语句
- 我们先来一个简单的例子
c
// simpledemo.c
#include "Python.h"
int main()
{
Py_Initialize(); // 初始化
//int PyRun_SimpleString(const char *command)
PyRun_SimpleString("print ('funny')");
Py_Finalize(); //释放资源; 最后在程序结束时使用Py_Finalize()函数关闭Python解释器,并释放资源
}
然要编译和运行这个程序,可以使用以下命令(假设使用的是gcc
编译器和Python 3.10
版本):
gcc simpledemo.c -o simpledemo -I /usr/include/python3.10 -l python3.10 ./simpledemo
-->正常输出
c
funny
2.2 调用无参python函数
- 上文调用了print ('funny')这条语句,现在把这条语句放到 nopara.py的文件的函数里, 如下
c
#nopara.py文件
def say_funny():
print('funny')
接下来用C语言进行调用,注意文件后缀。
c
//nopara.c
#if 0
1、包含Python.h头文件,以便使用Python API。
2、使用void Py_Initialize()初始化Python解释器,
3、使用PyObject *PyImport_ImportModule(const char *name)和PyObject
*PyObject_GetAttrString(PyObject *o, const char *attr_name)获取sys.path对象,并利用
int PyList_Append(PyObject *list, PyObject *item)将当前路径.添加到sys.path中,以便加载
当前的Python模块(Python文件即python模块)。
4、使用PyObject *PyImport_ImportModule(const char *name)函数导入Python模块,并检查是否
有错误。
5、使用PyObject *PyObject_GetAttrString(PyObject *o, const char *attr_name)函数获取
Python函数对象,并检查是否可调用。
6、使用PyObject *PyObject_CallObject(PyObject *callable, PyObject *args)函数调用
Python函数,并获取返回值。
7、使用void Py_DECREF(PyObject *o)函数释放所有引用的Python对象。
8、结束时调用void Py_Finalize()函数关闭Python解释器。
相关的函数参数说明参考网站(网站左上角输入函数名即可开始搜索):
https://docs.python.org/zh-cn/3/c-api/import.html
#endif
#include <Python.h>
int main()
{
Py_Initialize();//创建新的python环境,加载所有内置模块和扩展模块,-->c中执行py
// 将当前路径添加到sys.path中
PyObject *sys = PyImport_ImportModule("sys");
PyObject *path = PyObject_GetAttrString(sys, "path");//获取引用
PyList_Append(path, PyUnicode_FromString("."));
//将当前路径.添加到sys.path中,以便加载当前的Python模块(Python文件即python模块)。
// 导入nopara模块
PyObject *pModule = PyImport_ImportModule("nopara");
if (!pModule)
{
PyErr_Print();
printf("ERROR: failed to load nopara.py\n");
return 1;
}
// 获取say_funny函数对象
PyObject *pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "say_funny");
if (!pFunc || !PyCallable_Check(pFunc))
{
PyErr_Print();
printf("ERROR: function say_funny not found or not callable\n");
return 1;
}
// 调用say_funny函数并获取返回值
PyObject *pValue = PyObject_CallObject(pFunc, NULL);
if (!pValue)
{
PyErr_Print();
printf("ERROR: function call failed\n");
return 1;
}
// 释放所有引用的Python对象
Py_DECREF(pValue);
Py_DECREF(pFunc);
Py_DECREF(pModule);
// 关闭Python解释器
Py_Finalize();
return 0;
}
要编译和运行这个程序,可以使用以下命令(假设使用的是gcc
编译器和Python 3.10
版本)
gcc -o nopara nopara.c -I /usr/include/python3.10/ -l python3.10 ./nopara
-->正常输出
c
funny
2.3 调用有参python函数
- C语言调用python有参函数,首先定义一个带参数和返回值的函数
c
#nopara.py文件
import sys
def say_funny(s):
print('funny')
return s
# print(sys.path)
接下来用C语言进行调用,调用的流程无参函数的调用方式几乎是一样的是的:
c
//nopara.c
#if 0
1、包含Python.h头文件,以便使用Python API。
2、使用void Py_Initialize()初始化Python解释器,
3、使用PyObject *PyImport_ImportModule(const char *name)和PyObject
*PyObject_GetAttrString(PyObject *o, const char *attr_name)获取sys.path对象,并利用
int PyList_Append(PyObject *list, PyObject *item)将当前路径.添加到sys.path中,以便加载
当前的Python模块(Python文件即python模块)。
4、使用PyObject *PyImport_ImportModule(const char *name)函数导入Python模块,并检查是否
有错误。
5、使用PyObject *PyObject_GetAttrString(PyObject *o, const char *attr_name)函数获取
Python函数对象,并检查是否可调用。
+6、使用PyObject *Py_BuildValue(const char *format, ...)函数将C类型的数据结构转换成
Python对象,作为Python函数的参数,没有参数不需要调用
7、使用PyObject *PyObject_CallObject(PyObject *callable, PyObject *args)函数调用
Python函数,并获取返回值。
+8、使用int PyArg_Parse(PyObject *args, const char *format, ...)函数将返回值转换为C类
型,并检查是否有错误,没有返回值时不需要调用。
9、使用void Py_DECREF(PyObject *o)函数释放所有引用的Python对象。
10、结束时调用void Py_Finalize()函数关闭Python解释器。
相关的函数参数说明参考网站(网站左上角输入函数名即可开始搜索):
https://docs.python.org/zh-cn/3/c-api/import.html
#endif
#include <Python.h>//包含Python.h头文件,以便使用Python API。
int main()
{
Py_Initialize();//使用void Py_Initialize()初始化Python解释器,
// 将当前路径添加到sys.path中
PyObject *sys = PyImport_ImportModule("sys");//初始化python解释器
PyObject *path = PyObject_GetAttrString(sys, "path");
PyList_Append(path, PyUnicode_FromString("."));
// 导入para模块
PyObject *pModule = PyImport_ImportModule("para");
if (!pModule)
{
PyErr_Print();
printf("Error: failed to load nopara.py\n");
}
//获取say_funny函数对象
PyObject *pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "say_funny");
if (!pFunc)
{
PyErr_Print();
printf("Error: failed to load say_funny\n");
}
//创建一个字符串作为参数
char *category = "comedy";
PyObject *pArgs = Py_BuildValue("(s)", category);
//调用say_funny函数并获取返回值
PyObject *pValue = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);
if (!pValue)
{
PyErr_Print();
printf("Error: function call failed\n");
}
//将返回值转换为C类型
char *result = NULL;
if (!PyArg_Parse(pValue, "s", &result))
{
PyErr_Print();
printf("Error: parse failed\n");
}
//打印返回值
printf("pValue=%s\n", result);
//释放所有引用的Python对象
Py_DECREF(pValue);
Py_DECREF(pFunc);
Py_DECREF(pModule);
//释放所有引用的Python对象
Py_Finalize();
return 0;
}
这里要注意的是,Py_BuildValue
的第一个参数是类型转换:C对应的Python的数据类型转换对应的格式 如下:
C 对应 Python 数据类型格式 |
---|
- 然要编译和运行这个程序,可以使用以下命令(假设使用的是
gcc
编译器和Python 3.10
版本)
gcc para.c -o para -I /usr/include/python3.10 -l python3.10 ./para
-->正常输出
c
funny
pValue=comedy
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