Python通过Ctypes调用C++类,实测有效

文章目录

  • 前言
  • 创建vs dll工程
  • 添加外部库
  • 编辑代码
  • 编译
  • 测试
  • 参考

前言

在软件开发中,有时候需要Python与C++相结合,以充分发挥两者的优势 。Python作为一种高级编程语言,具有简洁易读的特点,适用于快速开发和原型设计。而C++则是一种性能强大的编程语言,适用于需要高效率和底层控制的场景。

Python调用C++代码的主要方式是使用Cython、ctypes或SWIG等工具 。其中,Cython是一种混合语言,允许将Python代码与C语言结合,通过编写类型声明来提高性能。而ctypes是Python标准库中的一部分,允许Python直接调用C函数,并处理C数据类型。另外,SWIG(Simplified Wrapper and Interface Generator)是一个自动生成Python和其他语言之间的接口代码的工具,使Python可以调用C++代码。

在实际应用中,Python调用C++的场景包括但不限于:加速Python程序的关键部分、调用现有的C++库以利用其功能、优化某些算法以提高性能等。通过将Python与C++相结合,开发人员可以在保持Python代码易读性和开发效率的同时,充分发挥C++的性能优势,实现更加复杂和高效的应用程序。

Python通过ctypes调用C++代码是一种常见的技术,它提供了一种简单而直接的方法,让Python与C++进行交互。ctypes是Python标准库的一部分,允许Python代码调用动态链接库(DLL)中的C函数,并处理C数据类型。虽然ctypes主要设计用于调用C函数,但也可以用于调用C++代码,只需注意一些特殊的注意事项。

要在Python中通过ctypes调用C++代码,首先需要确保将C++代码编译为动态链接库,以便Python能够加载并调用其中的函数。然后,需要在Python中定义与C++函数相对应的函数原型,并在调用时传递正确的参数和返回类型。此外,需要注意C++代码中的名称修饰(name mangling)以及C++异常处理等问题,确保与Python的交互能够顺利进行。

在实际应用中,Python通过ctypes调用C++代码的场景包括但不限于:利用现有的C++库实现特定功能、加速Python程序的关键部分、与C++库进行交互以实现复杂的功能等。通过使用ctypes,开发人员可以在Python中利用C++的性能优势,同时保持Python代码的简洁性和易读性。

然而,虽然ctypes提供了一种方便的方法来调用C++代码,但它并不是最高效的方法,特别是对于复杂的数据结构和函数签名而言。对于更复杂的场景,可以考虑使用Cython或SWIG等工具,它们提供了更强大和灵活的功能,以便更好地集成Python和C++代码。

因此,Python通过ctypes调用C++代码是一种简单而有效的方法,适用于许多场景。通过正确地处理数据类型和函数签名,并注意到C++与Python之间的差异,开发人员可以轻松地在两种语言之间进行交互,实现更加强大和灵活的应用程序。

创建vs dll工程

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

添加外部库

参考:
vs2019添加使用外置库的设置

编辑代码

添加自己写的C++类

在这里插入图片描述

Foo.h

#pragma once
#ifndef _pro_header_  
#define _pro_header_ #ifdef EXPORT_PRO_DLL //如果引用此头文件有预定义为 EXPORT_PRO_DLL
#define PRO_API __declspec(dllexport)  
#else  
#define PRO_API __declspec(dllimport)  
#endif  class Foo
{
public:Foo(int n);~Foo();void bar();double add(double x);int* foobar(int n);
private:int val;
};extern "C"
{PRO_API Foo* Foo_new(int n);PRO_API void Foo_bar(Foo* foo);PRO_API int* Foo_foobar(Foo* foo, int n);PRO_API double Foo_add(Foo* foo, double x);PRO_API void del_Foo(Foo* foo);
}#endif 

Foo.cpp

#define EXPORT_PRO_DLL#include "pch.h"
#include "Foo.h"#include "string.h"
#include<iostream>using namespace std;Foo::Foo(int n)
{this->val = n;
}
void Foo::bar()
{std::cout << "Value is " << this->val << std::endl;
}
Foo::~Foo()
{cout << "delete foo" << endl;
}int* Foo::foobar(int n)
{int* data = new int[2];data[0] = 1 + n;data[1] = 2 + n;return data;
}double Foo::add(double x)
{return x + this->val;
}void del_Foo(Foo* foo)
{delete foo;
}Foo* Foo_new(int n)
{return new Foo(n);
}void Foo_bar(Foo* foo)
{foo->bar();
}int* Foo_foobar(Foo* foo, int n) {return foo->foobar(n);
}double Foo_add(Foo* foo, double x)
{return foo->add(x);
}

编译

在这里插入图片描述

测试

from ctypes import *
import numpy as nplib = cdll.LoadLibrary(r"路径\Foo\x64\Debug\Foo.dll")class Foo(object):def __init__(self, n):lib.Foo_new.argtypes = [c_int]lib.Foo_new.restype = c_void_plib.Foo_bar.argtypes = [c_void_p]lib.Foo_bar.restype = c_void_plib.Foo_foobar.argtypes = [c_void_p, c_int]lib.Foo_foobar.restype = POINTER(c_int)lib.Foo_add.argtypes = [c_void_p, c_double]lib.Foo_add.restype = c_doublelib.del_Foo.argtypes = [c_void_p]lib.del_Foo.restype = c_void_pself.obj = lib.Foo_new(n)def __del__(self):lib.del_Foo(self.obj) # 析构函数def bar(self):lib.Foo_bar(self.obj)def add(self, x):return lib.Foo_add(self.obj, x)def foobar(self, n):return lib.Foo_foobar(self.obj, n)if __name__ == '__main__':f = Foo(5)f.bar()data_addr = f.foobar(5)array = np.ctypeslib.as_array(data_addr, shape=(2,)) # 不能通过len计算一维数组的元素个数,进一步需要通过函数传过来print(array)print(f.add(12))

在这里插入图片描述

Ctypes类型

注意:字符串、数组和自定义数据类型需要通过地址来实现C和Python之间的数据传递,其他数据看下表。
Tips:用数据类型的视角去看C++的类,那么类中的方法或者属性可以看成函数中的函数。

在这里插入图片描述

参考

Python调用C/C++的两种方法

官方:扩展和嵌入 Python 解释器

【知识分享】C++与Python联合编程(上)

【知识分享】C++与Python联合编程(下)

使用ctypes在Python中调用C++动态库

Python ctypes:在 C 和 Python 之间传送一维数组

Python ctypes:在C和Numpy之间传送多维数组

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/767065.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【运维笔记】VM 记录一次centos虚拟机和宿主机之间ping不通的问题

问题描述 环境&#xff1a;centos7&#xff0c;静态ipVM版本&#xff1a;VMware Workstation 16 pro&#xff0c;网络为nat映射模式问题&#xff1a; 一开始&#xff0c;虚拟机可以ping通宿主机&#xff0c;也可以ping通&#xff0c;也可以ping通外网&#xff08;如 ping www.…

38 mars3d 对接地图图层 绘制点线面员

前言 这里主要是展示一下 mars3d 的一个基础的使用 主要是设计 接入地图服务器的 卫星地图, 普通的二维地图, 增加地区标记 基础绘制 点线面园 等等 测试用例 <template><div style"width: 1920px; height:1080px;"><div class"mars3dClas…

Android studio添加阿里云仓库

在工程的settings.gradle中添加 repositories { google() jcenter() mavenCentral() maven { url https://jitpack.io } //阿里云镜像 maven { url https://maven.aliyun.com/repository/google } maven { url https:…

②零基础MySQL数据库-MySQL约束

作用 表在设计的时候加入约束的目的就是为了保证表中的记录完整性和有效性&#xff0c;比如用户表有些列的值&#xff08;手机号&#xff09;不能为空&#xff0c;有些列的值&#xff08;身份证号&#xff09;不能重复 分类 主键约束(primary key) PK 自增长约束(auto_increme…

Python程序设计 类与对象

类型&#xff08;汉语词语&#xff09;&#xff0c;指包含由各特殊的事物或现象抽出来的共通点的抽象概念&#xff1b; 类&#xff08;Class&#xff09;是面向对象程序设计&#xff08;OOP&#xff0c;Object-Oriented Programming&#xff09;实现信息封装的基础。 面向对象…

string类的详细模拟实现

string类的模拟实现 文章目录 string类的模拟实现前言1. 类的框架设计2. 构造函数与析构函数3. 拷贝构造与重载赋值运算符函数4. 运算符重载5. 成员函数6. 迭代器的实现7. 非成员函数8. 单元测试总结 前言 ​ 在现代编程中&#xff0c;字符串处理是每个程序员都会遇到的基本任…

家用路由器和企业路由器的区别?

一、家用路由器 家用路由器路由器交换机 它只有一个WAN口和一个LAN口&#xff0c;WAN口接公网一个地址&#xff0c;LAN口接你电脑一个IP地址&#xff0c;完全符合路由器的设计&#xff0c;而因为家里如果用了&#xff0c;说明要接多个电脑&#xff0c;那么如果还需要对每个接口…

pandas的综合练习

事先说明&#xff1a; 由于每次都要导入库和处理中文乱码问题&#xff0c;我都是在最前面先写好&#xff0c;后面的代码就不在写了。要是copy到自己本地的话&#xff0c;就要把下面的代码也copy下。 # 准备工作import pandas as pd import numpy as np from matplotlib impor…

(数据类型)前端八股文修炼Day1

1.JavaScript有哪些数据类型&#xff0c;它们的区别 JavaScript中有以下种数据类型&#xff1a; 基本数据类型&#xff08;Primitive Data Types&#xff09;&#xff1a; String&#xff1a;表示文本数据&#xff0c;用单引号&#xff08;&#xff09;或双引号&#xff08;…

卷积篇 | YOLOv8改进之主干网络中引入可变形卷积DConv

前言:Hello大家好,我是小哥谈。可变形卷积模块是一种改进的卷积操作,它可以更好地适应物体的形状和尺寸,提高模型的鲁棒性。可变形卷积模块的实现方式是在标准卷积操作中增加一个偏移量offset,使卷积核能够在训练过程中扩展到更大的范围,从而实现对尺度、长宽比和旋转等各…

动态加载CSS文件

1、创建link标签加载CSS文件 function loadCSS(cssFile) {var link document.createElement("link");link.rel "stylesheet";link.type "text/css";link.href cssFile;document.head.appendChild(link); } // 异步加载CSS文件 loadCSS(path…

【Nginx】Nginx负载均衡配置

下面的负载均衡采用轮询的方式。 worker_processes 1;events {worker_connections 1024; }http {include mime.types;default_type application/json;sendfile on;keepalive_timeout 65;server {listen 8080;server_name localhost;# 指定前端项目所在…

Linux系统下——PS1、PS2、PS3、PS4变量详解

目录 前言 一、PS1变量 1.PS1变量详解 2.PS1变量可用参数 3.彩色提示符 二、PS2变量 三、PS3变量 1.不使用PS3变量 2.使用PS3变量 四、PS4变量 前言 在Linux系统中&#xff0c;PS1、PS2、PS3和PS4是特定的环境变量&#xff0c;它们各自在控制提示符和菜单提示信息…

OceanMind海睿思入选中国信通院《2023高质量数字化转型技术解决方案集》

近日&#xff0c;由中国信息通信研究院“铸基计划”编制的《2023高质量数字化转型技术解决方案集&#xff08;第一版&#xff09;》正式发布。 中新赛克海睿思 凭借卓越的产品力以及广泛的行业实践&#xff0c;成功入选该方案集的数据分析行业技术解决方案。 为促进数字化转型…

RIPGeo代码理解(六)main.py(运行模型进行训练和测试)

​代码链接:RIPGeo代码实现 ├── preprocess.py # 预处理数据集并为模型运行执行IP聚类 ├── main.py # 运行模型进行训练和测试 ├── test.py #加载检查点,然后测试 一、导入各种模块和数据库 import torch.nnfrom lib.utils import * import argparse i…

Bom,事件对象

Bom引入 浏览器对象模型 浏览器就是Bom 打开浏览器&#xff0c;通过浏览器可以打开多个标签页&#xff08;网页窗口&#xff09; 一个标签页&#xff0c;对应一个window&#xff0c;即Bom对应多个window&#xff08;Bom包含window&#xff09; Dom是window的一个子对象 学…

前端制作计算器

用htmlcssjs完成计算器的基本功能&#xff0c;代码如下&#xff1a; HTML代码 <div id"four"> <div class"evaluator"><div class"input"><input type"text"></div><table><tr><td>…

谧林涓露门禁

原神武器升级材料谧林涓露和门禁好像聂。 difference(){union(){cylinder(2, 10,10, $fn365);hull(){translate([15,0,0])cylinder(1,2,2,$fn365);cylinder(1,10,10,$fn365);}}translate([15,0,-1])cylinder(4,1,1,$fn365); }

modelsim与quartus联合仿真ROM读不出数据

modelsim与quartus联合仿真ROM没有数据被读出&#xff0c;很是纳闷。 原因&#xff1a;hex或者mif文件放的不对&#xff0c;放在与db放在同一个文件夹下。modelsim在这个目录查找mif文件或hex。 这是我遇到的问题。当然可能还有其他的问题&#xff1a; 1、mif文件的格式不对&a…

platform devices创建实例

来看一个cortina Gemini ethernet driver的例子。 DTS file路径 /arch/arm/boot/dts/gemini/gemini.dtsi. Driver 路径 drivers/net/ethernet/cortina/gemini.c {soc {#address-cells <1>;#size-cells <1>;ranges;compatible "simple-bus";....ethe…