python与c的集成

来源：互联网发布：开淘宝用mac 编辑：程序博客网时间：2024/05/20 11:51

记得在大学里和同学一起进行游戏开发，可到了后来完全无法继续下去，现在想想原因，一是自己的水平有限，另一个就是没做到游戏引擎与数据的分离，也就是没有理解脚本。那时的我根本就不知道什么叫做脚本编程，现在随着工作的深入也渐渐理解了一点。
虽然脚本语言有很多种，但是我毫不犹豫了选择了python，我觉得它真的是一个好东西，但是我用到的只是它最基本的东西，毕竟我只是用它来进行游戏方面的脚本编程。所以我最先关心的就是怎么将它与c集成，即可以与系统引擎进行交互。（主要参考图书《游戏脚本高级编程》）

1．首先就是在编译器中把python安装目录include/与libs/加入，对于这点我在vc6中可以，但是在dev c++中即使加入了编译也会出错，说找不到python头文件，这点比较郁闷，不过考虑到一般windows编程都用的是vc，所以并没有什么影响吧！！！
然后用#include <Python.h>就可以把python的主头文件包含进来了。
但是在调试的时候，会出现说找不到python25_d.lib的链接错误，出现这个错误的原因是python_d.lib是库的调试后形式，当我们以debug模式编译工程时，python就用这个lib文件，但是这个文件是不可用的。对于这点，最快的办法就是强制要求python在任何情况下都是用非调试版本，就可以了。要做到这一点
a）在python目录include文件夹下，打开pyconfig.h，找到如下语句
#   ifdef _DEBUG
#    pragma comment(lib,"python25_d.lib")
#   else
#    pragma comment(lib,"python25.lib")
#   endif
将python25_d.lib改成python25.lib
b）找到
#ifdef _DEBUG
# define Py_DEBUG
#endif
将其用屏蔽
这样就可以了。

2． Python初始化
python的初始化很简单我们只需在程序开始时调用Py_Initialize()，结束的时候调用Py_Finalize()就可以了

3． PyObject
在c语言程序中，我们使用PyObject来操纵python对象，一个PyObejct就是一个结构体，他表示某个与python相关的数据。只不过我们处理的都是该对象的指针。
PyObject *t; //t is a pointer to the python object

4． Reference counting
对于python，跟directx比较类似，都采用了一种引用计数的机制，我们不需要自己去释放python对象，只需减少它的引用计数就可以了，当计数为0时，系统自己会安全释放。
对于减少引用计数，我们使用Py_XDECREF()，而增加引用计数则是由代码负责完成。

5．载入脚本
我们首先写一个python脚本，命名为test.py

printf “Hello World”
然后我们在主程序中调用，如下
  PyObject *pName = PyString_FromString("test");
        PyObject * pModule = PyImport_Import(pName);

     if(!pModule)
     {
         printf("could not open script \n");
         return 0;
     }
这样就可以在控制台上面看见Hello World了。

6．调用脚本定义函数
我们在test.py中定义一个函数，

def GetMax(X, Y):
print "\tGet Max was called from the host with",X,"and",Y
if X > Y:
return X
else:
return Y

对于python，它提供了一个模块词典的概念，一个模块词典就是一个数据结构，负责将脚本中的标识符分别映射到与它们对应的代码或是数据上，如果在c程序中我们要调用getMax函数，我们就需要用脚本词典去获得一个包含有函数GetMax的python对象。如下：

PyObject *pName = PyString_FromString("test");
        PyObject * pModule = PyImport_Import(pName);

     if(!pModule)
     {
         printf("could not open script \n");
         return 0;
     }

PyObject *pDict = PyModule_GetDict(pModule);

然后我们获得GetMax函数
PyObject *pFunc = PyDict_GetItemString(pDict, "GetMax");

在我们向该函数中传递两个参数，python使用是tuple结构来传递参数

PyObject *pParams = PyTuple_New(2);
PyObject *pCurrParam;
pCurrParam = PyInt_FromLong(16);
PyTuple_SetItem(pParams, 0, pCurrParam);
pCurrParam = PyInt_FromLong(32);
PyTuple_SetItem(pParams, 1, pCurrParam);

我们向GetMax函数传递了16与32，然后就要调用函数并输出返回值了，如下

PyObject *pMax = PyObject_CallObject(pFunc, pParams);
int max = PyInt_AsLong(pMax);

这样max就为32了

7． Python调用c语言函数
同样我们可以用python调用c语言函数，这样就能做到真正的交互了。首先定义一个c语言函数。
PyObject * RepeatString (PyObject *pSelf, PyObject *pParams)
{
printf("\tRepeatString was called from:\n");

char *pstrString;
int iRepCount;

   if(!PyArg_ParseTuple(pParams, "si", &pstrString, &iRepCount))
   {
    printf("uable to parse parameter tuple.\n");
    exit(0);
   }

   for (int i = 0; i < iRepCount; i++)
   {
    printf("\t\t%d:   %s \n", i, pstrString);
   }
   return PyInt_FromLong(iRepCount);
}

该函数接受两个参数，pSelf没有什么用处，而另一个pParams则是用来传递参数的。由于传递参数都是用tuple结构，我们就使用PyArg_ParseTuple这个函数，对于”si”，表示的是按照字符串与整数来读取参数。
然后我们在主应用程序中定义一个api来存放该函数
PyMethodDef HostAPIFuncs [] =
{
{"RepeatString", RepeatString, METH_VARARGS, NULL},
{NULL, NULL, NULL, NULL}
};

对于这个数组的最后一行NULL来说，表明该数组结束。
接下来我们创建一个module，用来供脚本调用
if (!PyImport_AddModule("HostAPI"))
{
printf("Host API module could not be created");
}
然后将我们定义的函数表加入这个模块
if (!Py_InitModule("HostAPI", HostAPIFuncs))
{
printf("Host API module could not be initialized");
}

创建一个python脚本test.py，然后在第一行写上
import HostAPI

再定义一个函数用来调用HostAPI函数
def PrintStuff():
RepCount = HostAPI.RepeatString("String repetition", 4)

最后我们再在主程序中调用PrintStuff函数，就可以了
总体程序如下：
//create a module
if (!PyImport_AddModule("HostAPI"))
{
  printf("Host API module could not be created");
}

//create a function table
PyMethodDef HostAPIFuncs [] =
{
  {"RepeatString", RepeatString, METH_VARARGS, NULL},
  {NULL, NULL, NULL, NULL}
};

//initial the module with the function table
if (!Py_InitModule("HostAPI", HostAPIFuncs))
{
printf("Host API module could not be initialized");
}

//load a python script
PyObject *pName = PyString_FromString("test");
PyObject * pModule = PyImport_Import(pName);

if(!pModule)
    {
        printf("could not open script \n");
        return 0;
    }

//get the module dict
PyObject * pDict = PyModule_GetDict ( pModule );

//get the function with the dict
PyObject * pFunc = PyDict_GetItemString ( pDict, "PrintStuff" );

//call the function
PyObject_CallObject ( pFunc, NULL );

Py_XDECREF ( pFunc );
Py_XDECREF ( pDict );
Py_XDECREF(pModule);
Py_XDECREF(pName);

这样就完成了python与c的集成，不过这只是一些简单的应用，具体还是要参考python manual。（以上代码来自于《游戏脚本高级编程》）

0 0