Ubuntu中Python与C++如何交互 - 问答

在Ubuntu系统中，Python和C++可以通过多种方式进行交互。以下是两种常见的方法：

使用Python的C API： Python提供了一个C API，允许C/C++代码与Python代码进行交互。这种方法需要编写一些C/C++代码来定义Python可以调用的函数，并使用Python的C API来处理Python对象。

步骤如下：

a. 创建一个C/C++源文件，例如example.cpp，并实现你想要从Python调用的函数。例如：

#include <Python.h>

static PyObject* hello(PyObject* self, PyObject* args) {
    printf("Hello from C++!\n");
    Py_RETURN_NONE;
}

static PyMethodDef ExampleMethods[] = {
    {"hello", hello, METH_VARARGS, "Prints 'Hello from C++!'"},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

static struct PyModuleDef examplemodule = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT,
    "example",
    NULL,
    -1,
    ExampleMethods
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_example(void) {
    return PyModule_Create(&examplemodule);
}

b. 使用setuptools创建一个Python模块。创建一个名为setup.py的文件，内容如下：

from setuptools import setup, Extension

module = Extension('example', sources=['example.cpp'])

setup(name='Example',
      version='1.0',
      description='This is a demo package',
      ext_modules=[module])

c. 在终端中运行以下命令来编译C++代码并生成Python模块：

python setup.py build_ext --inplace

d. 现在你可以在Python代码中导入并使用C++函数了：

import example

example.hello()

使用Cython： Cython是一种编程语言，它允许你编写类似于Python的代码，但会被编译成C/C++代码。这样，你可以轻松地在Python和C++之间进行交互。

步骤如下：

a. 安装Cython：

pip install cython

b. 创建一个名为example.pyx的文件，内容如下：

cdef extern from "example.h":
    void hello()

def hello_from_cython():
    hello()

这里，我们声明了一个外部C++函数hello()，并在Cython代码中调用它。

c. 创建一个名为example.h的头文件，包含C++函数的声明：

#ifndef EXAMPLE_H
#define EXAMPLE_H

void hello();

#endif // EXAMPLE_H

d. 创建一个名为example.cpp的源文件，实现C++函数：

#include <iostream>
#include "example.h"

void hello() {
    std::cout << "Hello from C++!" << std::endl;
}

e. 创建一个名为setup.py的文件，内容如下：

from setuptools import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(
    name='Example',
    ext_modules=cythonize("example.pyx"),
    include_dirs=[],
)

f. 在终端中运行以下命令来编译Cython代码并生成Python模块：

python setup.py build_ext --inplace

g. 现在你可以在Python代码中导入并使用C++函数了：

import example

example.hello_from_cython()

这两种方法都可以实现Python和C++之间的交互。选择哪种方法取决于你的需求和编程风格。

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