C++ & Python 混合编程之Python 调用 C++（SWIG）实例讲解

SWIG 是一个帮助使用C或C++编写的软件能与其他各种高级语言进行嵌入链接的工具

SWIG支持多种语言：Python，Java，PHP，Perl，Tcl和Ruby 相比较使用 python 自带扩展方法和Cython方法，SWIG不要求修改C/C++代码，根据C/C++的声明，对其进行包裹使得其他语言可以访问

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使用方法

安装 SWIG

# for linux
sudo apt-get install swig

# for windows
直接下载编译后的文件，设置环境变量即可

编写C/C++源代码 编写接口文件 .i 封装代码

swig -python -c++ file.i

会生成 file.py 和 file_wrap.cxx

生成动态链接库

编写 setup.py 文件

from distutils.core import setup, Extension

pht_module = Extension('_modulename', 
                        sources=['file_wrap.cxx', 
                                 'file.cpp'],
                      )

setup(name = 'modulename',
        version = '0.1',
        author = 'SWIG Docs',
        description = 'Simple swig pht from docs',
        ext_modules = [pht_module], 
        py_modules = ['modulename'],
    )

python setup.py build_ext

生成 _modulename.so

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语法细节

假定一个类 do_something，包含一个方法 printContext(vector& context)，接受一个 vector 并打印出来

1）C++源文件

// file: dosomething.h
#ifndef DO_SOMETHING_H
#define DO_SOMETHING_H

#include "string"
#include "vector"
using namespace std;

class do_something
{
   public:
       do_something();
       ~do_something();
   public:
       void printContext(vector& context);

};

#endif

// file: dosomething.cpp
#include "dosomething.h"
#include "iostream"

do_something::do_something(){
    cout << "i have constructed!" <& context){
    for(int i=0; i
2）接口文件 dosomething.i
%module dosomething
%{
#include "dosomething.h"
%}

%include "std_string.i"
%include "std_vector.i"
%include "dosomething.h"
%template(StringVector) vector;

module 的名字指定了生成 xxx.py 的名字 %{…%} 以内的东西将逐字拷贝到SWIG创建的 wrapper 文件中 %include “dosomething.h” 将会对头文件中所有公有方法创建API %include “std_string.i” 和 %include “std_vector.i”是 SWIG提供的 C++ 对应的库文件

C++ class	SWIG Interface library file
std::deque	std_deque.i
std::list	std_list.i
std::map	std_map.i
std::pair	std_pair.i
std::set	std_set.i
std::string	std_string.i
std::vector	std_vector.i

%template(StringVector) vector;将会额外生成一个类 StringVector，用以描述vector对象

3）setup.py 文件

from distutils.core import setup, Extension

pht_module = Extension('_dosomething', 
                        sources=['dosomething_wrap.cxx', 
                                 'dosomething.cpp'],
                      )

setup(name = 'dosomething',
        version = '0.1',
        author = 'SWIG Docs',
        description = 'Simple swig pht from docs',
        ext_modules = [pht_module], 
        py_modules = ['dosomething'],
    )

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使用库

图1. 用 dir 看模块内所有类成员

可以看到，经过包装后，类方法变成 classname_function 的格式（do_something_printContext）

此外所有方法均增加一个参数，用以输入类对象

构造和析构函数被封装为 new_classname 和 delete_classname 的形式

();>;>