python作为一种胶水和c/c++

如果需要用 Python 调用 C/C++ 编写的第三方库，只需要一个脚本语言来粘合它们。这个时候，用 Python ctypes 可以很方便地实现调用。

StackOverflow 上的 Calling C/C++ from python 这个主题介绍了 ctypes 最简单的入门方法，概括如下：

1. 如果是 C 函数库，则直接 load 这个库，然后调用即可；
2. 如果是 C++ 函数库，则需要用 extern 关键字封装一个供 C 使用的函数，即把类隐藏到一些 C 风格的函数里，然后用 extern 标明这些函数，以方便外部调用。

这两种方法里，弄懂了 ctypes 调用 C++ 库的方法，就会用 ctypes 调用 C 函数库，对 C++ 库的基本方法如下。

例如，有一个 C++ 类 Foo：

#include <iostream>     
class Foo{     
    public:                  
        void bar(){             
            std::cout << "Hello" << std::endl;
        }
};

再封装出下面 C 风格的接口函数：

extern "C" {     
    Foo* Foo_new(){         
        return new Foo(); 
    }     
    void Foo_bar(Foo* foo){ 
        foo->bar(); 
    }
}

把上面的代码编译成动态链接库：

g++ -c -fPIC foo.cpp -o foo.o
g++ -shared -Wl,-soname,libfoo.so -o libfoo.so  foo.o

，然后再用 Python 写的代码来调用这个类，你可以把上面两个 C 接口函数写成 Python 类，或是直接调用：

from ctypes import cdll 
lib = cdll.LoadLibrary('./libfoo.so')  

class Foo(object):     
    def __init__(self):         
        self.obj = lib.Foo_new()     
    def bar(self):
        lib.Foo_bar(self.obj)

，然后就可以在 Python 脚本里调用这个 Python 类了：

f = Foo()
f.bar() #and you will see "Hello" on the screen

在 Windows 下用 Python ctypes 的方法和上面一样，只是有下面两点需要注意一下：

1. 在编写 Python 代码时，刚开始链接所需的动态链接库时，最好使用绝对路径来 load，以减少出错概率，加快调试速度

   在我按上面的方法编写好了上述代码时，一运行脚本，则提示如下错误信息：

   $ python Linkcpp.py
   Traceback (most recent call last):
     File "Linkcpp.py", line 2, in <module>
       lib = cdll.LoadLibrary('./LinkExample')
     File "C:Python27libctypes\__init__.py", line 431, in LoadLibrary
       return self._dlltype(name)
     File "C:Python27libctypes\__init__.py", line 353, in __init__
       self._handle = _dlopen(self._name, mode)
   WindowsError: [Error 126]

   这是因为我在代码里是使用了这样的代码来导入动态链接库：

   from ctypes import cdll 
   lib = cdll.LoadLibrary('./LinkExample')
   

   如果把 ./LinkExample 这句换成 Windows 下的绝对路径 E:/PythonCode/LinkCpp/LinkExample，则没有错误提示了。当然，你直接把 ./LinkExample 换成 LinkExample 也可以找到该链接库。

   所以，刚开始的时候，使用绝对路径，以确保你不会纠结于能不能找到链接库之类的问题。

   在运行上述脚本的时候，出现 WindowsError: [Error 126] 的错误，无非就是两个原因：

   • 你的 DLL 没有正确地被加载；
   • 你的 DLL 依赖的其它 DLL 没有被找到或是加载失败。

   另外，注意一下，Windows 下因为库分为 lib 和 dll 两个文件，所以可以只输入库的名称即可，比如说你要链接 LinkExample.dll 库，则可以在 ctypes 里只需要声明链接名为 LinkExample 库即可。

2. 如果是 C++ 写的库，需要用上 extern 关键字，这个和一般的供 C 调用的 C++ 库头文件是一样的

   在 extern 声明的函数里，可以使用 C++ 里 C 没有的关键字，比如我的函数就是这样声明的：

   externint linkExample(constint index, constchar* name);

   上面代码可以从 Python 调用运行。

   extern：extern可置于变量或者函数前，以表示变量或者函数的定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量或函数时，在其它模块中寻找其定义。另外，extern也可用来进行链接指定。

亲自实现

c++  

g++编译 g++ -o libpycallclass.so -shared -fPIC ex.cpp 

1. #include <iostream>  
   using namespace std;  
     
   class TestLib  
   {  
       public:  
           void display();  
           void display(int a);  
   };  
   void TestLib::display() {  
       cout<<"First display"<<endl;  
   }  
     
   void TestLib::display(int a) {  
       cout<<"Second display:"<<a<<endl;  
   }  
   extern "C" {  
       TestLib obj;  
       void display() {  
           obj.display();   
         }  
       void display_int() {  
           obj.display(2);   
         }  
   }

python 调用

import ctypes  
so = ctypes.cdll.LoadLibrary   
lib = so("./libpycallclass.so")   
print 'display()'  
lib.display()  
print 'display(100)'  
lib.display_int(100)  

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参考资料：

stackoverflow.com  calling-c-c-from-python

python调用c/c++相关工具：Boost.python 

二次转发：http://blog.csdn.net/suwei19870312/article/details/18181675