C++ 扩展及嵌入 Python.doc

C++ 扩展和嵌入 Python Python简介Python是一种简单易学，功能强大的解释型编程语言，它有简洁明了的语法，高效率的高层数据结构，能够简单而有效地实现面向对象编程，特别适用于快速应用程序开发，也可以用来开发大规模的重要的商业应用。Python是一个理想的脚本语言。 Python免费开源，可移植到多种操作系统，只要避免使用依赖于特定操作系统的特性，Python程序无需修改就可以在各种平台上面运行。 Python拥有现代编程语言所具有的一切强大功能，Python标准库十分庞大，可以帮助开发者处理各种工作，如：图形用户界面、文件处理、多媒体、正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网络通讯、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、HTML、WAV文件、密码系统、Tk和其他与系统有关的操作。只要安装了Python，这些功能都是可用的除了标准库以外，还有许多其他高质量的库，如wxPython、Twisted和 Python图形库等等数不胜数。 Python容易扩展和嵌入。Python提供的许多标准模块支持C或者C++接口。Python和C可以一起工作，它可以嵌入到C或者C++的应用程序当中，因此可用Python语言为应用程序提供脚本接口，由于支持跨语言开发，可用Python设计概念化应用程序，并逐步移植到C，使用前不必用 C重写应用程序。(Jython使Python可以和Java一起工作，使开发者可以在Python里面调Java的包，也可以在Java里面使用 Python的对象。还有更妙的,由于Jython的解释器完全用Java编写，因此可以在支持Java的任何平台上部署Python程序，甚至WEB浏览器也可以直接运行Python脚本。)提出问题在某个C++应用程序中，我们用一组插件来实现一些具有统一接口的功能，我们使用Python来代替动态链接库形式的插件，这样可以方便地根据需求的变化改写脚本代码，而不是必须重新编译链接二进制的动态链接库。Python强大的功能足以胜任，但是有一些操作系统特定的功能需要用C++来实现，再由Python调用。所以，最基础地，我们需要做到： 1. 把Python嵌入到C++应用程序中，在C++程序中调用Python函数和获得变量的值； 2. 用C++为Python编写扩展模块(动态链接库)，在Python程序中调用C++开发的扩展功能函数。 常用的Python/C API介绍下面是例子中用到的几个Python/C API的简要介绍及示例代码。注意，这并不是这些函数的详细介绍，而仅仅是我们所用到的功能简介，更详细内容请参考文档[1]、[2]、[3]、[4]。打开Microsoft Visual Studio .NET 2003，新建一个控制台程序，#include ，并在main函数里加入示例代码。//先定义一些变量 char *cstr; PyObject *pstr, *pmod, *pdict; PyObject *pfunc, *pargs; 1. void Py_Initialize( ) 初始化Python解释器，在C++程序中使用其它Python/C API之前，必须调用此函数，如果调用失败，将产生一个致命的错误。例： Py_Initialize(); 2. int PyRun_SimpleString( const char *command) 执行一段Python代码，就好象是在__main__ 函数里面执行一样。例： PyRun_SimpleString(from time import time,ctime\n print Today is,ctime(time())\n); 3. PyObject* PyImport_ImportModule( char *name) 导入一个Python模块，参数name可以是*.py文件的文件名。相当于Python内建函数__import__()。例： pmod = PyImport_ImportModule(mymod); //mymod.py 4. PyObject* PyModule_GetDict( PyObject *module) 相当于Python模块对象的__dict__ 属性，得到模块名称空间下的字典对象。例： pdict = PyModule_GetDict(pmod); 5. PyObject* PyRun_String( const char *str, int start, PyObject *globals, PyObject *locals) 执行一段Python代码。 pstr = PyRun_String(message, Py_eval_input