从 C 调用 Python | 设置 2

在 从 C 调用 Python | 设置 1 中，我们学习了如何在 C 语言中调用 Python，并且了解了 Python 中的 Py_BuildValue() 函数和 PyArg_ParseTuple() 函数。本篇文章将带领大家更进一步，学习更多 Python/C API 中常用的函数，以实现更复杂的 C 与 Python 互联。

一. Python/C API 常用函数

下面是一些常用的 Python/C API 函数，这些函数可以帮助我们在 C 语言中很方便地调用 Python。

• PyObject* Py_BuildValue(const char *format, ...): 构建 Python 对象，类似于 Python 中的 return 语句。
• int PyArg_ParseTuple(PyObject *args, const char *format, ...): 从一个 PyObject 类型的元组中解析参数，类似于 Python 中的参数解析符。
• PyObject* PyImport_Import(PyObject *name): 导入一模块，类似于 Python 中 import 语句。
• PyObject* PyObject_GetAttrString(PyObject *o, const char *attr_name): 获取一个对象的属性，类似于 Python 中的 o.attr_name。
• int PyObject_SetAttrString(PyObject *o, const char *attr_name, PyObject *v): 设置一个对象的属性，类似于 Python 中的 o.attr_name = v。
• PyObject* PyObject_Call(PyObject *callable_object, PyObject *args, PyObject *kw): 调用一个对象，类似于 Python 中的函数调用。

二. 调用 Python 模块中的函数

在我们学习了上面所述的 Python/C API 函数后，我们来实践一下在 C 语言中如何调用 Python 模块中的函数。

首先，我们需要创建一个 Python 模块。我们创建一个名为 testmodule 的模块，创建成功后，在 testmodule.py 中编写一个 testfunc() 函数：

# testmodule.py

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

然后，我们就可以使用下面的 C 代码调用 testfunc() 函数：

#include <Python.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
    PyObject *pModule = NULL, *pFunc = NULL, *pArgs = NULL, *pRet = NULL;

    /* 初始化 Python 环境 */
    Py_Initialize();

    /* 导入 testmodule 模块 */
    pModule = PyImport_ImportModule("testmodule");
    if (!pModule) {
        printf("can't load module!\n");
        return -1;
    }

    /* 查找 testfunc 函数 */
    pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "testfunc");

    /* 创建参数 */
    pArgs = Py_BuildValue("(ii)", 1, 2);

    /* 调用函数 */
    pRet = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);

    /* 获取返回值 */
    int result;
    PyArg_Parse(pRet, "i", &result);

    printf("%d\n", result); /* 输出 3 */

    /* 释放垃圾回收机制 */
    Py_DECREF(pArgs);
    Py_DECREF(pRet);
    Py_DECREF(pFunc);
    Py_DECREF(pModule);

    /* 销毁 Python 环境 */
    Py_Finalize();

    return 0;
}

代码解析：

1. 通过 PyImport_ImportModule() 函数导入 testmodule 模块
2. 使用 PyObject_GetAttrString() 函数获取 testfunc 函数
3. 使用 Py_BuildValue() 函数构建参数，并使用 PyObject_CallObject() 函数调用函数
4. 使用 PyArg_Parse() 函数从返回值中解析出结果
5. 释放垃圾回收机制并销毁 Python 环境

这样，我们就成功地在 C 语言中调用了 Python 模块中的函数。