在 C++ 中使用 Python script

傷城~ 2022-08-06 10:12 234阅读 0赞

[http://www.cppblog.com/bigsml/archive/2008/08/14/58859.html][http_www.cppblog.com_bigsml_archive_2008_08_14_58859.html]

想要在c++ 中嵌入script 代码, 除了自己写脚本引擎外, lua, python 都可以在c++ 中使用, 另外 [MonoBind][], AngelScript library 都是一些c++ script library, 可以嵌入到c++ 中使用 .  
今天在c++ 中试着嵌入 python 代码 (示例代码在 Python-2.5.2/Demo/embed/ 下)

\#include  < Python.h >   
 int  main( int  argc,  char   \* argv\[\])  
\{  
   //  Py\_NoSiteFlag = 1;  
   //  Py\_SetPythonHome("D://usr//Python");  //  PYTHONHOME   
   
  Py\_Initialize();  
  PyRun\_SimpleString( " from time import time,ctime/n "   
                      " print 'Today is',ctime(time())/n " );  
  Py\_Finalize();  
   return   0 ;  
\}

在运行时可能会产生类似 **'import site' failed; use -v for traceback** 的错误, 原因是python 在import module 的时候的路径问题. 有3种方法可以解决(以前通过设置环境变量 PYTHONPATH 好像在2.5 已经无效了).  
0. 取消注释 Py\_NoSiteFlag = 1;   
这个只是取消import site , 当然如果在代码中要import 啥的话, 还是会出现错误的.  
a. 设置环境变量 PYTHONHOME = D:/usr/Python   
b. 在调用 Py\_Initialize 之前调用函数  
Py\_SetPythonHome("D://usr//Python");  // 参数是python 的安装目录  
  
**2. 其他一些有用的资源**  
[Python/C API Reference Manual][Python_C API Reference Manual] (API 参考) ,  [Extending and Embedding the Python Interpreter][] (扩展及嵌入Python解释器, 主要说明了如何扩展Python, 给Python 写扩展, 其中 [5. Embedding Python in Another Application  ][5. Embedding Python in Another Application_]一章讲述了在C++中嵌入/调用Python 代码 )  
  
[使用C/C++扩展Python][C_C_Python]  对文 Extending and Embedding the Python Interpreter 作了精简, 很不错的一篇文章, 但是跳过了一些基础 .  
  
[Building Hybrid Systems with Boost.Python][] 介绍了使用boost.python 方便python 插件开发, [python绑定c++程序][python_c] 是其中文版本.  
  
[Embedding Python in Multi-Threaded C/C++ Applications][Embedding Python in Multi-Threaded C_C_ Applications] 讲了c++在多线程环境如何使用Python , 文 [C++多线程中调用python api函数][C_python api] 提供了一个多线程的封装.  
  
SCXX - A Simple Python/C++ API  
[http://davidf.sjsoft.com/mirrors/mcmillan-inc/scxx.html][http_davidf.sjsoft.com_mirrors_mcmillan-inc_scxx.html]

C++扩展和嵌入Python应用 (介绍了一些Python/C API 函数, 以及ext 例子, 一般般)  
[http://hi.baidu.com/yunsweet/blog/item/20b08aeebaa2b1282cf534c7.html][http_hi.baidu.com_yunsweet_blog_item_20b08aeebaa2b1282cf534c7.html]

**3. Python 多线程的使用**  
  
zz [http://blog.csdn.net/liguangyi/archive/2007/06/20/1659697.aspx][C_python api]   
今天看了近一天关于多线程的应用中，如何安全调用python方面的资料，开始的时候看的简直头大如斗，被python语言的全局锁(Global Interpreter Lock)、线程状态(Thread State )等都有点绕晕了，后来经过各方面文章和帮助文档的相互参考，发现对于2.4/2.5版本，提供了PyGILState\_Ensure, PyGILState\_Release，哎，这下可方便大发了。

一、首先定义一个封装类，主要是保证PyGILState\_Ensure, PyGILState\_Release配对使用，而且这个类是可以嵌套使用的。

\#include <python.h>

class PyThreadStateLock  
\{  
public:  
    PyThreadStateLock(void)  
    \{  
        state = PyGILState\_Ensure( );  
    \}

~PyThreadStateLock(void)  
    \{  
         PyGILState\_Release( state );  
    \}  
private:  
    PyGILState\_STATE state;  
\};

二、在主线程中，这样处理

// 初始化  
    Py\_Initialize();  
    // 初始化线程支持  
    PyEval\_InitThreads();  
    // 启动子线程前执行，为了释放PyEval\_InitThreads获得的全局锁，否则子线程可能无法获取到全局锁。  
    PyEval\_ReleaseThread(PyThreadState\_Get());  
    
    // 其他的处理，如启动子线程等  
    ......  
        
    // 保证子线程调用都结束后  
    PyGILState\_Ensure();  
    Py\_Finalize();  
    // 之后不能再调用任何python的API

三、在主线程，或者子线程中，调用python本身函数的都采用如下处理

\{  
        class PyThreadStateLock PyThreadLock;  
        // 调用python的API函数处理  
        ......  
    \}

呵呵，看这样是否非常简单了。

另外还有两个和全局锁有关的宏，Py\_BEGIN\_ALLOW\_THREADS 和 Py\_END\_ALLOW\_THREADS。这两个宏是为了在较长时间的C函数调用前，临时释放全局锁，完成后重新获取全局锁，以避免阻塞其他python的线程继续运行。这两个宏可以这样调用

\{  
        class PyThreadStateLock PyThreadLock;  
        // 调用python的API函数处理  
        ......

Py\_BEGIN\_ALLOW\_THREADS  
        // 调用需要长时间的C函数  
        ......  
        Py\_END\_ALLOW\_THREADS

// 调用python的API函数处理  
        ......  
    \}  
  
**4. 可能的错误及解决**  
a. 在vs 200x 下 debug 模式出现链接问题  
extmodule.obj : error LNK2019: unresolved external symbol \_\_imp\_\_\_Py\_Dealloc referenced in function \_PySwigObject\_format  
extmodule.obj : error LNK2019: unresolved external symbol \_\_imp\_\_\_Py\_NegativeRefcount referenced in function \_PySwigObject\_format  
extmodule.obj : error LNK2001: unresolved external symbol \_\_imp\_\_\_Py\_RefTotal  
extmodule.obj : error LNK2019: unresolved external symbol \_\_imp\_\_\_PyObject\_DebugFree referenced in function \_PySwigObject\_dealloc  
extmodule.obj : error LNK2019: unresolved external symbol \_\_imp\_\_\_PyObject\_DebugMalloc referenced in function \_PySwigObject\_New  
extmodule.obj : error LNK2019: unresolved external symbol \_\_imp\_\_Py\_InitModule4TraceRefs referenced in function \_init\_extmodule  
  
主要是因为 Py\_DEBUG/Py\_TRACE\_REFS 引起, 修改 Python/include 下的 pyconfig.h, object.h 两个文件就行了 ... 详见 [http://www.nabble.com/link-error-in-debug-mode-td3126668.html][http_www.nabble.com_link-error-in-debug-mode-td3126668.html]

[http_www.cppblog.com_bigsml_archive_2008_08_14_58859.html]: http://www.cppblog.com/bigsml/archive/2008/08/14/58859.html
[MonoBind]: http://dev.kalimdor.org/entropia
[Python_C API Reference Manual]: http://docs.python.org/api/api.html
[Extending and Embedding the Python Interpreter]: http://docs.python.org/ext/ext.html
[5. Embedding Python in Another Application_]: http://docs.python.org/ext/embedding.html
[C_C_Python]: http://gashero.yeax.com/?p=38
[Building Hybrid Systems with Boost.Python]: http://www.ddj.com/cpp/184401666
[python_c]: http://www.cnblogs.com/xiaotie/archive/2006/02/22/335633.html
[Embedding Python in Multi-Threaded C_C_ Applications]: http://www.linuxjournal.com/article/3641
[C_python api]: http://blog.csdn.net/liguangyi/archive/2007/06/20/1659697.aspx
[http_davidf.sjsoft.com_mirrors_mcmillan-inc_scxx.html]: http://davidf.sjsoft.com/mirrors/mcmillan-inc/scxx.html
[http_hi.baidu.com_yunsweet_blog_item_20b08aeebaa2b1282cf534c7.html]: http://hi.baidu.com/yunsweet/blog/item/20b08aeebaa2b1282cf534c7.html
[http_www.nabble.com_link-error-in-debug-mode-td3126668.html]: http://www.nabble.com/link-error-in-debug-mode-td3126668.html