python与c互相调用
虽然python开发效率很高，但作为脚本语言，其性能不高，所以为了兼顾开发效率和性能，通常把性能要求高的模块用c或c++来实现或者在c或c++中运行python脚本来处理逻辑，前者通常是python中一些模块的实现方式，后者服务端程序（实现业务扩展或是Plugin功能）和游戏开发（脚本只处理逻辑）中比较常见。本文主要介绍通过在c中运行python脚本来实现python与c的相互调用，并通过c和python脚本设置同一段内存区域为例子来讲解。
准备工作
为了在c中运行python脚本，需要在程序链接的时候将python虚拟机库链接进去，python虚拟机库是python安装目录下libs中的python27.lib文件，至于怎样将库链接进程序中可以自己google下。由于在c中使用了python的一些方法和数据结构，所以需要将python安装目录下的include目录添加到项目include目录中。好了，需要准备的就是这些，然后就可以开始实现一个设置内存区域的例子了。
内嵌python虚拟机
在c中内嵌python虚拟机很简单，只需要在程序开头include Python.h头文件，然后调用下面两段来初始化python虚拟机实例就行了。
1 Py_SetPythonHome("D:\Python27");
2 Py_Initialize();
Py_SetPythonHome函数是用来设置python的库路径，也就是python安装路径，Py_Initialize函数真正实例化一个python虚拟机，这样就把一个python虚拟机内嵌到c中了。
调用python脚本
将python虚拟机初始化后，其实就可以调用python脚本了。c中调用脚本模块中的方法分下面几个步骤：
1、使用PyImport_ImportModule导入脚步模块；
2、使用PyObject_GetAttrString获取模块特定方法信息；
3、使用Py_VaBuildValue转换输入参数；
4、使用PyObject_CallObject调用特定方法；
5、使用PyArg_Parse转换方法的返回结果。
由于上面流程在调用模块中的方法都是必须的，所以可以写个函数来封装上面的5个步骤，具体代码如下：
int PyModuleRunFunction(const char *module, const char *function,
const char *result_format, void *result, const char *args_format, ...)
{
PyObject *pmodule, *pfunction, *args, *presult;
pmodule = PyImport_ImportModule(const_cast<char *>(module));
if (!pmodule)
{
PyObject *type = PyErr_Occurred();
if (type == PyExc_NameError)
{
PyErr_Clear();
return 0;
}
PyError("PyModuleRunFunction");
return -1;
}
pfunction = PyObject_GetAttrString(pmodule, const_cast<char *>(function));
Py_DECREF(pmodule);
if (!pfunction)
{
PyObject *type = PyErr_Occurred();
if (type == PyExc_AttributeError)
{
PyErr_Clear();
return 0;
}
PyError("PyModuleRunFunction");
return -2;
}
if (pfunction == Py_None)
{
return 0;
}
va_list args_list;
va_start(args_list, args_format);
args = Py_VaBuildValue(const_cast<char *>(args_format), args_list);
va_end(args_list);
if (!args)
{
Py_DECREF(pfunction);
return -3;
}
presult = PyObject_CallObject(pfunction, args);
if (presult == 0)
{
PyError("PyModuleRunFunction");
Py_XDECREF(pfunction);
Py_XDECREF(args);
return -1;
}
Py_XDECREF(pfunction);
Py_XDECREF(args);
return ConvertResult(presult, result_format, result);
}
有了上面的调用python模块内方法的通用函数，我们就可以直接调用python脚本中的方法了，具体如下：
1 PyModuleRunFunction("hello", "test", "", 0, "()");
这样我们就实现了在c中调用python的方法。下面我们再来开心python怎么调用c中的方法。
初始化c实现的python模块
为了能在python脚本中调用到c中定义的方法，需要先在c中定义一个python模块，然后在脚本中import这个模块，最后通过这个模块来间接调用c中定义的方法。例如，我们通过c定义了一块内存区域data和对这个内存区域操作的函数SetData与GetData（代码如下），怎样在脚本中调用SetData与GetData函数来操作data呢？其实关键问题是怎么样在脚本中调用SetData和GetData函数，如果能在脚本中调用这两个函数，自然就能操作data了。python中通过模块的方式来解决这个问题。
1 #define min(a,b) (((a) < (b)) ? (a) : (b))
2
3 char data[1024];
4
5 void SetData(const char *str)
6 {
7 strncpy(data, str, min(strlen(str) + 1, 1024));
8 }
9
10 const char *GetData()
11 {
12 return data;
13 }
在c中定义一个python模块有特定的步骤，具体代码如下：
int PyModuleRunFunction(const char *module, const char *function,
const char *result_format, void *result, const char *args_format, ...)
{
PyObject *pmodule, *pfunction, *args, *presult;
pmodule = PyImport_ImportModule(const_cast<char *>(module));
if (!pmodule)
{
PyObject *type = PyErr_Occurred();
if (type == PyExc_NameError)
{
PyErr_Clear();
return 0;
}
PyError("PyModuleRunFunction");
return -1;
}
pfunction = PyObject_GetAttrString(pmodule, const_cast<char *>(function));
Py_DECREF(pmodule);
if (!pfunction)
{
PyObject *type = PyErr_Occurred();
if (type == PyExc_AttributeError)
{
PyErr_Clear();
return 0;
}
PyError("PyModuleRunFunction");
return -2;
}
if (pfunction == Py_None)
{
return 0;
}
va_list args_list;
va_start(args_list, args_format);
args = Py_VaBuildValue(const_cast<char *>(args_format), args_list);
va_end(args_list);
if (!args)
{
Py_DECREF(pfunction);
return -3;
}
presult = PyObject_CallObject(pfunction, args);
if (presult == 0)
{
PyError("PyModuleRunFunction");
Py_XDECREF(pfunction);
Py_XDECREF(args);
return -1;
}
Py_XDECREF(pfunction);
Py_XDECREF(args);
return ConvertResult(presult, result_format, result);
}
view Code
Py_InitModule3用来定义一个python模块，第一个参数是模块的名字，第二个参数是模块中的方法描述集合，第三个参数是模块的描述信息。上面代码中我们定义了一个叫pycallc的模块，方法描述集合module_methods描述了两个方法py_set_data和py_get_data，这两个方法对应的函数地址是PySetData和PyGetData，这两个函数最终会分别调用前面定义的SetData和GetData。这样我们在python脚本中通过pycallc模块的py_set_data和py_get_data方法就可以设置和获取data数据了。看了上面的实现，其实这个python模块的主要作用就是把c中定义的函数再封装一次，封装的函数能够被python识别。
在python脚本中调用c实现的python模块
由于前面已经通过c代码初始化了一个python模块pycallc，那么在脚本中我们就可以通过import导入这个模块，并调用这个模块中的函数。具体代码如下：
1 # -*- coding: utf-8 -*-
2
3 import pycallc
4
5 def test():
6 print 'in python : ', pycallc.py_get_data()
7 pycallc.py_set_data("change hello world!")
这样我们就实现了在python脚本中调用c中的方法。
上面完整的代码demo的链接：https://github.com/morningstatus/python/tree/master/ccallpy
总结
从上面c调用python，python调用c，其实都是一些固定的步骤，知道就会用了，没有会不会的问题，只有想不想知道的问题。没有接触这个技术前可能觉得它很高深，但其实只要稍微花点心思去了解它，它也其实没有这么难。计算机很多技术不外乎都是这样，只有你想不想的问题，没有你会不会的问题，多问，多思考，多学习，总有一天你也能成为技术大牛。