C++怎么调用Python脚本_C++混合编程与Pybind11入门

C++调用Python脚本可通过Python C API或Pybind11实现,后者更简洁安全。首先安装Pybind11,编写C++代码包含pybind11/embed.h和pybind11/eval.h头文件,使用py::scoped_interpreter启动解释器,通过py::exec执行Python代码,py::eval_file运行脚本,利用py::import导入模块并调用函数,自动处理类型转换与内存管理,结合CMake编译即可实现高效集成。

c++怎么调用python脚本_c++混合编程与pybind11入门

在C++项目中调用Python脚本,是实现高性能计算与灵活脚本处理结合的常见需求。比如你有一个用Python写的机器学习模型,但主程序是C++开发的,这时就需要让C++能“跑”起Python代码。实现方式主要有两种:直接使用Python C API,或者借助现代工具如Pybind11。后者更简洁、安全,也更适合现代C++开发。

使用Python C API直接调用Python脚本

这是最原始的方式,依赖Python官方提供的C接口。你需要在C++中嵌入Python解释器,然后执行.py文件或Python代码字符串。

步骤如下:

安装Python开发库(如Ubuntu下安装python3-dev)包含头文件Python.h初始化Python解释器执行Python脚本或语句清理资源

示例代码:

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#include 

int main() {Py_Initialize();

// 执行一段Python代码PyRun_SimpleString("print('Hello from Python!')");// 运行一个Python脚本文件FILE* fp = fopen("script.py", "r");if (fp) {    PyRun_SimpleFile(fp, "script.py");    fclose(fp);}Py_Finalize();return 0;

}

编译命令示例:

g++ main.cpp -o main `python3-config --includes --libs`

注意:这种方式虽然直接,但代码冗长,容易出错,比如引用计数管理、异常处理等都需要手动处理。

使用Pybind11简化C++与Python交互

Pybind11是一个轻量级开源库,能让你用极简的C++代码将函数、类暴露给Python,也能反过来在C++中调用Python对象。它极大简化了混合编程的复杂度。

优势:

语法接近Python,写起来像在写绑定自动处理类型转换、内存管理支持STL容器与Python对象互转(如vector ↔ list)

第一步:安装Pybind11

# Ubuntu/Debiansudo apt install libpybind11-dev

或通过pip安装(推荐用于开发)

pip install pybind11

第二步:编写C++调用Python的代码

#include #include namespace py = pybind11;

int main() {py::scoped_interpreter guard{}; // 启动Python解释器

// 直接执行Python表达式py::exec(R"(    import sys    print("Hello from embedded Python")    x = 42)");// 获取Python变量py::object x = py::globals()["x"];int value = x.cast();std::cout << "x = " << value << std::endl;// 调用Python脚本文件py::eval_file("script.py");return 0;

}

第三步:编译(使用CMake推荐)

创建CMakeLists.txt:

cmake_minimum_required(VERSION 3.12)project(cpp_python_demo)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)

find_package(pybind11 REQUIRED)

add_executable(main main.cpp)target_link_libraries(main pybind11::embed)

然后:

mkdir build && cd build cmake .. && make

传递数据与调用函数

实际开发中,往往需要在C++和Python之间传递参数或调用具体函数。

示例:在C++中调用Python函数

# script.pydef greet(name): return f"Hello, {name}!"

def add(a, b):return a + b

// C++中调用py::object module = py::import_("script");py::object result1 = module.attr("greet")("Alice");py::object result2 = module.attr("add")(10, 20);

std::cout () ()

这样就能无缝调用Python函数,并获取返回值。

基本上就这些。Pybind11让C++调用Python变得直观又安全,比起原生API省心太多。只要注意环境配置和编译选项,很快就能集成进项目。

以上就是C++怎么调用Python脚本_C++混合编程与Pybind11入门的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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