打通Python和C++之后？你懂的！

Python作为世界上***的胶水语言(哼，世界上***的语言当然是PHP==)，利用Python的简洁和C++的高效，基本可以解决99%的问题了吧~

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一般的，Python和C++的交互分为这两种情况：

用C++扩展Python：当一个Python项目中出现了性能瓶颈时，将瓶颈部分抽离出来，用C++封装成一个Python可以调用的模块(so库);
将Python内嵌入C++：当一个C++项目中有部分功能预期将会经常变更需求，期望获得更高的灵活性时，将这部分功能用Python实现，在C++中进行调用。这篇文章将简单介绍下***部分的一种做法。

Boost.Python

Boost作为一个大宝库，提供了我们所需要的这一功能。并且，在Boost的许多库中，已经默认使用了Boost.Python，所以也算是经过了充分的测试。

安装

Boost的大部分功能都是以头文件的形式提供的，无需安装;但是也有少部分功能，需要进行手动编译。不幸，Boost.Python也是其中之一。

参照 Getting Started on Unix Variants 的第五部分内容，即可安装Boost.Python。安装完成后，可以在相关目录(我的是/usr/local/lib下)看到相关的so文件。

Hello World

用C++实现一个模块，在Python中调用时，可以返回一个特定的字符串。

 
 
 
   
  
  
  #include    
  
  
     
  
  
  char const* greet()   
  
  
  {   
  
  
      return "hello, boost";   
  
  
  }   
  
  
     
  
  
  BOOST_PYTHON_MODULE(hello_boostpy)   
  
  
  {   
  
  
      using namespace boost::python;   
  
  
      def("greet", greet);   
  
  
  }

太简单了，代码基本说明了一切~

将其编译成动态链接库的形式：

 
 
 
   
  
  
  g++ -I /usr/include/python2.7/ -fPIC -shared -o hello_boostpy.so hello_boostpy.cc -lboost_python

这时可以使用ldd看看hello_boostpy.so可不可以找到libboost_python，找不到的话，需要手动将其路径加入环境变量LD_LIBRARY_PATH中，或者用ldconfig相关的命令也可以。

接下来就可以在Python中使用hello_boostpy库了：

 
 
 
   
  
  
  # -*- coding: utf-8 -*-   
  
  
  import sys   
  
  
  sys.path.append('.')   
  
  
     
  
  
     
  
  
  def test():   
  
  
      import hello_boostpy   
  
  
      return hello_boostpy.greet()   
  
  
     
  
  
     
  
  
  if __name__ == "__main__":   
  
  
      print test()

Expose Class

接下来，我们在C++实现的模块中，添加一个类，并且尝试向C++方向传入Python的list类型对象。

C++类：

 
 
 
   
  
  
  #include    
  
  
  #include    
  
  
  #include    
  
  
  #include    
  
  
  using namespace boost::python;   
  
  
     
  
  
  struct Person   
  
  
  {   
  
  
      void set_name(std::string name) { this->name = name; }   
  
  
      std::string print_info();   
  
  
      void set_items(list& prices, list& discounts);   
  
  
         
  
  
         
  
  
      std::string name;   
  
  
      std::vector item_prices;   
  
  
      std::vector item_discounts;   
  
  
  };

其中，Python方的list类型，在Boost.Python中有一个对应的实现boost::python::list(相应的，dict、tuple等类型都有对应实现)。在set_items中，我们将会用boost::python::extract对数据类型做一个转换。

 
 
 
   
  
  
  void Person::set_items(list& prices, list& discounts)   
  
  
  {   
  
  
      for(int i = 0; i < len(prices); ++i)   
  
  
      {   
  
  
          double price = extract(prices[i]);   
  
  
          double discount = extract(discounts[i]);   
  
  
          item_prices.push_back(price);   
  
  
          item_discounts.push_back(discount);   
  
  
      }   
  
  
  }

Python模块定义部分依旧是非常直观的代码：

 
 
 
   
  
  
  BOOST_PYTHON_MODULE(person)   
  
  
  {   
  
  
      class_("Person")   
  
  
          .def("set_name", &Person::set_name)   
  
  
          .def("print_info", &Person::print_info)   
  
  
          .def("set_items", &Person::set_items)   
  
  
      ;      
  
  
  }

在Python代码中，就可以像使用一个Python定义的类一样使用Person类了：

 
 
 
   
  
  
  # -*- coding: utf-8 -*-   
  
  
  import sys   
  
  
  sys.path.append('.')   
  
  
     
  
  
     
  
  
  def test():   
  
  
      import person   
  
  
      p = person.Person()   
  
  
      p.set_name('Qie')   
  
  
      p.set_items([100, 123.456, 888.8], [0.3, 0.1, 0.5])   
  
  
      print p.print_info()   
  
  
     
  
  
     
  
  
  if __name__ == "__main__":   
  
  
      test()

Py++

上面的模块封装过程，看上去还是有些枯燥，有不少地方都是重复的工作。那么可不可以自动的进行呢?Py++提供了这样的能力，它可以帮你自动生成Boost.Python的相关代码，对于接口数量比较多的模块来说，可以极大的减少工作量，也减少了出错的概率。具体使用方法，可以参见 Tutorial

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