詳解如何在VS2019和VScode中配置C++調用python接口

why

看到這個標題有些人說瞭,為什麼好好的C++你非要調用python?人傢明明是兩種語言呀!
但是在實際應用中,有時候會用到C/C++調用python來更簡單地去完成一些功能,不然人傢python為什麼有一個文件夾叫include,裡邊全是.h文件呢?

VScode中配置環境

首先是在VScode中為C++調用python接口配置環境,這裡假設你已經配置好瞭c++編程環境!

1、配置step1

用快捷鍵Ctrl+Shift+X打開Extensions 商店,輸入python,install:

在這裡插入圖片描述

2、配置step2

用快捷鍵Ctrl+Shift+P打開命令面板,打開C/C++:編輯配置(UI):

在這裡插入圖片描述

然後編輯c_cpp_properties.json文件,在文件中的includePath項添加自己的python include路徑:“D:\\Python\\Python37\\include”,註意格式。

{
 "configurations": [
  {
   "name": "Win32",
   "includePath": [
    "${workspaceFolder}/**",
    "D:\\Python\\Python37\\include"
   ],
   "defines": [
    "_DEBUG",
    "UNICODE",
    "_UNICODE"
   ],
   "compilerPath": "D:\\MinGW\\bin\\gcc.exe",
   "cStandard": "c11",
   "cppStandard": "c++17",
   "intelliSenseMode": "clang-x64"
  }
 ],
 "version": 4
}

3、測試

測試一下:編輯hello.py

def printHello():
 print("Hello World")

c++調用python有兩種方式,我在代碼中都進行瞭測試,編輯main.cpp

#include "D:\Python\Python37\include\Python.h"
//#include <Python.h>
#include <iostream>
using namespace std;
void cython1()
{
 Py_Initialize();       //初始化python解釋器,告訴編譯器要用的python編譯器
 PyRun_SimpleString("import hello");  //調用python文件
 PyRun_SimpleString("hello.printHello()"); //調用上述文件中的函數
 Py_Finalize();       //結束python解釋器,釋放資源
}

void cython2()
{
 Py_Initialize();
 PyObject *pModule = NULL;
 PyObject *pFunc = NULL;
 pModule = PyImport_ImportModule("hello");    //這裡是要調用的文件名
 pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "printHello"); //這裡是要調用的函數名
 PyEval_CallObject(pFunc, NULL);      //調用函數
 Py_Finalize();
}

int main()
{
 int select;
 cin >> select;
 select == 1 ? cython1():cython2();
 return 0;
}

4、問題匯總(重磅)

1、為什麼我包含瞭Python.h,c++代碼中調用也沒有報錯,但是運行時會出現如下錯誤?(暫未從根本上解決問題,仿照後面linux上的頭文件調用方法也是無效,稍後解決會更新)

main.cpp:2:10: fatal error: Python.h: No such file or directory
 #include "Python.h"
   ^~~~~~~~~~
compilation terminated.

說明沒有include成功啊,這裡我猜測是由於版本問題導致的,暫未得到解決,但是有一種方式是絕對可以使用的,並且已經在代碼中體現瞭,那就是…直接inlcude絕對路徑!

#include "D:\Python\Python37\include\Python.h"

可能心細的朋友已經發現瞭,你隻是包含瞭頭文件,鏈接庫還沒有鏈接啊!但是我當時的心情不允許我這麼細心啊,咳咳
這裡打個廣告!強烈建議各位C/C++ develpoers,去仔細讀一下程序員的自我修養這本書,真的受益匪淺。
2、由於沒有鏈接靜態庫而報錯(同上,暫時隻有傻瓜式解決辦法,使用makefile解決此問題請看我之後的博客:在makefile中鏈接靜態庫)

C:\Users\11955\AppData\Local\Temp\ccLmGIL8.o:main.cpp:(.text+0xb): undefined reference to `__imp_Py_Initialize’
C:\Users\11955\AppData\Local\Temp\ccLmGIL8.o:main.cpp:(.text+0x20): undefined reference to `__imp_PyRun_SimpleStringFlags’
C:\Users\11955\AppData\Local\Temp\ccLmGIL8.o:main.cpp:(.text+0x35): undefined reference to `__imp_PyRun_SimpleStringFlags’
C:\Users\11955\AppData\Local\Temp\ccLmGIL8.o:main.cpp:(.text+0x3e): undefined reference to `__imp_Py_Finalize’
C:\Users\11955\AppData\Local\Temp\ccLmGIL8.o:main.cpp:(.text+0x56): undefined reference to `__imp_Py_Initialize’
C:\Users\11955\AppData\Local\Temp\ccLmGIL8.o:main.cpp:(.text+0x76): undefined reference to `__imp_PyImport_ImportModule’
C:\Users\11955\AppData\Local\Temp\ccLmGIL8.o:main.cpp:(.text+0x91): undefined reference to `__imp_PyObject_GetAttrString’
C:\Users\11955\AppData\Local\Temp\ccLmGIL8.o:main.cpp:(.text+0xb0): undefined reference to `__imp_PyEval_CallObjectWithKeywords’
C:\Users\11955\AppData\Local\Temp\ccLmGIL8.o:main.cpp:(.text+0xb9): undefined reference to `__imp_Py_Finalize’

解決辦法:鏈接靜態庫,我把D:\Python\Python37\libs這個文件夾復制到瞭工作空間的文件夾下,為瞭方便鏈接直鏈接該文件夾下所有文件。

 g++ -o main .\main.cpp -L .\libs\*
 .\main.exe

在這裡插入圖片描述

VS2019中配置環境

1、step1

首先明確,如果你安裝的python是64位的,建議把VS 該項目下的解決方案平臺改為x64,並且環境是在特定的解決方案配置下(Debug/Release)進行的,所以不要配置在Debug,卻在Release調用Python.h,這樣肯定會報錯:無法打開Python.h。

2、step2

右鍵project打開屬性,在配置屬性 - C/C++ - 常規 - 附加包含目錄下添加:

D:\Python\Python37\include

配置屬性 - VC++目錄 - 庫目錄下添加:

D:\Python\Python37\libs

3、測試

C++代碼和python代碼同上,到此我們還沒有在VS項目中添加python代碼,隻需要將hello.py復制到main.cpp所在目錄即可。

4、問題匯總

1、如果遇到Link110:無法打開python36_d.lib(或者python**_d.lib),在你的python/libs目錄下會發現沒有這個靜態庫文件,這時候最簡單的做法就是拷貝復制一份python36.lib,並重命名為python36_d.lib
2、如果出現的錯誤:

Traceback (most recent call last):
File “<string>”, line 1, in <module>
NameError: name ‘hello’ is not defined

這是由於沒有找到hello.py文件,解決方案:在初始化python解釋器以後添加以下兩行代碼,用於指定模塊的路徑:

PyRun_SimpleString("import sys");
PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')");

3、如果還有錯誤,請參考C++調用python。

5、完整的cpp代碼

//#include "D:\Python\Python37\include\Python.h"
//當然,絕對路徑永遠不會失效!^o^
#include <Python.h>
#include <iostream>
using namespace std;
void cython1()
{
 Py_Initialize();       //初始化python解釋器,告訴編譯器要用的python編譯器
 PyRun_SimpleString("import sys");
 PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')");
 PyRun_SimpleString("import hello");  //調用python文件
 PyRun_SimpleString("hello.printHello()"); //調用上述文件中的函數
 Py_Finalize();       //結束python解釋器,釋放資源
}

void cython2()
{
 Py_Initialize();
 PyObject* pModule = NULL;
 PyObject* pFunc = NULL;
 PyRun_SimpleString("import sys");
 PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')");
 pModule = PyImport_ImportModule("hello");    //這裡是要調用的文件名
 pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "printHello"); //這裡是要調用的函數名
 PyEval_CallObject(pFunc, NULL);      //調用函數
 Py_Finalize();
}

int main()
{
 int select;
 cin >> select;
 select == 1 ? cython1() : cython2();
 return 0;
}

Linux中配置環境

其實這一部分有點多餘,因為我在VScode下編程也采用gcc/g++編譯器,linux與之相同,所以遇到的問題也是一致的,都是沒有辦法直接#include<Python.h>。以Ubuntu 18.04.4 LTS為例:

1、step1

前提是你已經安裝瞭g++,如果使用g++ -v查看版本無果,采用以下命令安裝套件:

sudo apt-get install build-essential

首先查看自己的python版本以及位置,位置用於代碼編寫調用頭文件,版本用於編譯g++命令的指示鏈接庫。由於ubuntu18.04自帶python3,所以命令中都采用瞭python3而不是python:

python3 -V
>Python 3.6.9

which python3
>/usr/bin/python3

2、step2

找到版本以及位置,在C++代碼中采用絕對路徑的方法調用Python.h

#include "/usr/include/python3.6/Python.h"
//或者
#include <python3.6/Python.h>

同時也要在初始化python解釋器以後添加以下兩行代碼,用於指定模塊的路徑:

Py_Initialize();
PyRun_SimpleString("import sys"); // add 1
PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')"); //add 2

3、測試

同樣在編譯時需要指定靜態鏈接庫,不然的話就用makefile吧~
註意python的版本:

g++ -o main main.cpp -lpython3.6m
./main

註意,也可以采用編譯時包含頭文件的方式,這樣就不用在代碼中調用頭文件瞭,不推薦(這樣的命令我要它有何用):

g++ -o main main.cpp -lpython3.6m -I /usr/include/python3.6
./main

4、疑問

1、為什麼VScode不用再代碼中指定python文件的路徑,而VS和Linux中都需要?
2、為什麼在VS2019和Linux中都不用絕對路徑就可以調用Python.h文件,而在VScode中卻沒有作用?
還望與各位朋友探討。

到此這篇關於詳解如何在VS2019和VScode中配置C++調用python接口的文章就介紹到這瞭,更多相關C++調用python接口內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet!

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