3

Допустим, что объявлен простой класс на языке Python в файле example.py:

class point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def print_position(self):
        return "X: {0} Y: {1}\n".format(self.x, self.y)

Как вызвать метод print_position из кода написанного на C++?

main.cpp:

#include<python2.7/Python.h>
#include <boost/python.hpp>

int main()
{
     Py_Initialize();
     // ... CODE HERE
     Py_Finalize();
}

Смотрел в сторону Cyhton и Boost/Python, но точно разобраться не получилось.
Ссылки в которых что-то нашел:

8
  • связанный вопрос Как с помощью python сделать модуль для c++
    – jfs
    15 фев 2018 в 13:21
  • @jfs как я понял, тут возможно создать std::string в которую передать все необходимые для исполнения в python команды и потом просто выполнить ее используя PyRun_SimpleString( command for execution), но такое решение не хотелось бы использовать. В идеале хотелось бы такую схему: в C++ файле объявлен std::vector<int> a = {1,2,3}, после этого создать объект класса который объявлен в python модуле и который выполняет кучу сложных манипуляций с данным вектором, выполнить их и вернуть результат все в том-же C++ модуле. 15 фев 2018 в 13:47
  • вы определитесь что вы хотите: расширить Питон или встроить Питон (противоположные вещи); вызвать код, который объект из Питон-класса создаёт или наоборот из Питона вызывать C++ код, который C++ классы может использовать или вы хотите обернуть C++ класс и предоставить интерфейс для Питона. Можно и встраивать и расширять Питон одновременно если необходимо
    – jfs
    15 фев 2018 в 13:51
  • @jfs я хочу встроить python в код C++. Хочу внутри C++ кода создать объект класса, который объявлен в python модуле, выполнить над этим объектом некотрые методы этого класса, объявленные в том-же модуле python и получить результат. (Все это внутри C++ кода) 15 фев 2018 в 13:59
  • 1
    с точки зрения C++, все Питон объекты это указатели на PyObject. Вы можете импортировать модуль, получить класс, в нём определённый, вызывать этот класс, чтобы объект получить, получить атрибуты этого объекта (к примеру метод какой-нибудь), вызвать этот метод—через Python C API это будет крайне многословно, проще на Питоне писать: import module; module.Klass(1).method("a", 2). Обычно лучше расширить Питон, чем встраивать (если только вы не для других возможности скриптования создаёте как в Blender, Maya, Open Office).
    – jfs
    15 фев 2018 в 14:19

2 ответа 2

4

Отсюда (с небольшими правками под Python 3.5 и дополнительными проверками)

#include <Python.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    PyObject *pName, *pModule, *pDict, *pClass, *pInstance, *pValue;
    int i, arg[8];

    if (argc < 4) {
        fprintf(stderr, "Usage: call module_name class_name method_name [arguments]\n");
        return 1;
    }

    Py_Initialize();

    // Преобразуем первый аргумент в unicode-строку python    
    pName = PyUnicode_DecodeFSDefault(argv[1]);
    // Импортируем модуль
    // import module_name
    pModule = PyImport_Import(pName);
    Py_DECREF(pName);   // Освобождаем ссылку на строку с именем модуля

    if (pModule != NULL) {
        // Получаем пространство имён (__dict__) модуля
        pDict = PyModule_GetDict(pModule);

        // Получаем класс class_name
        pClass = PyDict_GetItemString(pDict, argv[2]);

        // Проверяем, что полученный class_name можно вызвать
        if (pClass && PyCallable_Check(pClass)) {
            // Получаем объект
            // obj = class_name()
            pInstance = PyObject_CallObject(pClass, NULL); 

            if(pInstance != NULL) {
                // Подготавливаем параметры
                if(argc > 4) {
                    for (i = 0; i < argc - 4; i++) {
                        arg[i] = atoi(argv[i + 4]);
                    }
                    // Вызываем метод с двумя параметрами
                    // value = obj.multiply2(3, 2)
                    pValue = PyObject_CallMethod(pInstance, argv[3], "(ii)", arg[0], arg[1]);

                } 
                else {
                    // Вызываем метод без параметров
                    // value = obj.multiply()
                    pValue = PyObject_CallMethod(pInstance, argv[3], NULL);
                }

                if (pValue != NULL) {
                    printf("Return of call : %d\n", PyLong_AsLong(pValue));
                    // Освобождаем ссылку на выделенную в памяти
                    // переменную для возвращённого из метода результата
                    Py_DECREF(pValue);
                }
                else {
                    PyErr_Print();
                }

                Py_DECREF(pInstance); // Освобождаем ссылку на объект
            }
            else {
                PyErr_Print();
            }

            Py_DECREF(pClass); // Освобождаем ссылку на класс
        }
        else {
            if (PyErr_Occurred())
                PyErr_Print();
            fprintf(stderr, "Cannot find class \"%s\"\n", argv[2]);        
        }

        Py_DECREF(pDict); // Освобождаем ссылку на пространство имён
        Py_DECREF(pModule); // Освобождаем ссылку на модуль
    }
    else {
        PyErr_Print();
    }

    Py_Finalize();

    return 0;
}

Как заметил @jfs, это только пример, код сильно упрощён для ясности. В боевом проекте на те же операции будет раза в два больше кода. Или в четыре, если понадобится многопоточность.

4
  • для ясности можно упомянуть, что это выполняет: import module_name; module_name.class_name().method_name(*args), что многословность Си кода демонстрирует, не смотря на отсутствие обработки ошибок, обработки GIL, других полезных вещей.
    – jfs
    15 фев 2018 в 16:24
  • @jfs обильно прокомментировал код. 15 фев 2018 в 16:52
  • @jfs спасибо за коментарии они очень помогли разобраться. 16 фев 2018 в 9:47
  • @SergeyGornostaev большое спасибо за ответ - он помог разобраться. 16 фев 2018 в 9:48
4

При ответе на вопрос очень помогли ответы выше и ответы по ссылке.

Структура проекта следующая: в одной папке лежат файлы main.cpp и example.py.

Файл example.py:

class point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def print_position(self):
        return "X: {0} Y: {1}\n".format(self.x, self.y)

Файл main.cpp:

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <python2.7/Python.h>
//#include <boost/python.hpp>

int main(int argc, char* argv[])
{
    Py_Initialize();

    // Для импорта созданного мною модуля необходимо передать 
    // его имя как аргумент командной строки (у меня example.py)
    PySys_SetArgv(argc, argv);
    PyObject* module_name = PyString_FromString("example");

    // Загрузка модуля (example.py)
    PyObject* module = PyImport_Import(module_name);
    if (module == nullptr)
    {
        PyErr_Print();
        std::cerr << "Failed to import module\n";
        return 1;
    }

    // Загрузка пространств имен модуля
    PyObject* dict = PyModule_GetDict(module);
    if (dict == nullptr)
    {
        PyErr_Print();
        std::cerr << "Failed to import __dict__\n";
        return 1;
    }

    // Загрузка класса из example.py
    std::string py_class_name = "point";
    PyObject* py_class = PyDict_GetItemString(dict, py_class_name.c_str());
    if(py_class == nullptr)
    {
        PyErr_Print();
        std::cerr << "Failed import class " << py_class_name << std::endl;
        return 1;
    }

    // Поскольку конструктор принимает пару аргументов
    // То необходимо создать пару аргументов
    PyObject* py_arg_tuple = PyTuple_New(2);
    PyTuple_SetItem(py_arg_tuple, 0, PyInt_FromLong(5));
    PyTuple_SetItem(py_arg_tuple, 1, PyInt_FromLong(10));

    // Создание объекта класса point
    PyObject* obj;
    if (PyCallable_Check(py_class))
        obj = PyObject_CallObject(py_class, py_arg_tuple);
    else
        std::cout << "Cannot instantiate the Python class" << std::endl;

    // Вызываем метод print_position класса point
    PyObject* val = PyObject_CallMethod(obj, "print_position", NULL);
    if (!val)
        PyErr_Print();

    // конвертируем результат в std::string и печатаем
    std::string s (PyString_AsString(val));
    std::cout << s;

    Py_Finalize();

    return 0;
}

Для запуска под Ubuntu в консоли необходимо ввести команды:

$ g++ main.cpp -std=c++11 -lpython2.7
$ ./a.out example

P.S. аргумент командной строки совпадает с названием импортируемого и написанного мною Python модуля.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.