C++调用python(执行py文件)的全过程

C++调用Python脚本文件的过程中，需要使用Python的外部库Python.h。在执行Python脚本文件前，需要先建立Python的运行环境，即调用Py_Initialize()函数进行初始化，完成后即可使用Python的相关功能了。

下面详细讲解在C++中调用Python脚本的全过程：

1. 引用Python库以及头文件

在C++中引用Python库和头文件需要使用以下两行代码：

#include <Python.h> // 引用Python.h头文件 
...
Py_Initialize(); // 初始化Python运行环境

其中，#include <Python.h>是引用Python库头文件，Py_Initialize()是初始化Python运行环境，两者不能缺少。

1. 打开Python脚本文件

使用PyRun_SimpleString（）函数打开Python脚本文件，下面是打开Python脚本文件的示例代码：

PyRun_SimpleString("execfile('test.py')"); // test.py是Python脚本文件名

1. 执行Python脚本文件

通过PyRun_SimpleString函数执行Python脚本文件，下面是执行Python脚本文件的示例代码：

PyObject* pyFile = PyFile_FromString("test.py", "r"); // 创建一个指向Python脚本文件的指针 
PyObject* pyModule = PyImport_Import(pyFile); // 加载Python脚本文件
PyRun_SimpleString("result = func()"); // 执行Python脚本中的函数
PyObject* pyResult = PyObject_GetAttrString(pyModule, "result"); // 获取Python脚本中的结果
double result = PyFloat_AsDouble(pyResult); // 转换Python脚本中的结果为C++的数据类型

其中，PyFile_FromString函数用于创建一个指向Python脚本文件的指针，PyImport_Import函数用于加载Python脚本文件，PyRun_SimpleString函数用于执行Python脚本中的函数，PyObject_GetAttrString函数用于获取Python脚本中的结果，PyFloat_AsDouble函数用于将Python脚本中的结果转换为C++的数据类型。

1. 关闭Python运行环境

在使用完Python库后，需要释放Python运行环境，即关闭Python运行环境，下面为关闭Python运行环境的示例代码：

Py_Finalize(); // 关闭Python运行环境

这是一个完整的例子，它展示了如何通过C++调用Python脚本并取回脚本中的返回值。

#include <Python.h>
#include <cstdio>

int main()
{
    double result;

    Py_Initialize();

    PyRun_SimpleString("execfile('test.py')");

    PyObject* pyFile = PyFile_FromString("test.py", "r");
    PyObject* pyModule = PyImport_Import(pyFile);
    PyRun_SimpleString("result = func()");
    PyObject* pyResult = PyObject_GetAttrString(pyModule, "result");
    result = PyFloat_AsDouble(pyResult);

    printf("Result is %f\n", result);

    Py_Finalize();
    return 0;
}

另外一个示例是，在Python脚本文件中生成斐波那契数列，然后在C++中调用脚本并取回斐波那契序列，下面是程序示例代码：

C++代码：

#include <Python.h>
#include <cstdio>

int main()
{
    int n = 10;
    PyObject* pyList;

    Py_Initialize();

    PyRun_SimpleString("execfile('fibonacci.py')");

    PyObject* pyFile = PyFile_FromString("fibonacci.py", "r");
    PyObject* pyModule = PyImport_Import(pyFile);
    PyObject* pyFunc = PyObject_GetAttrString(pyModule, "fibonacci");
    PyObject* pyArgs = Py_BuildValue("(i)", n);
    pyList = PyObject_CallObject(pyFunc, pyArgs);

    Py_Finalize();

    printf("Fibonacci sequence is: ");
    for(int i=0; i<n; i++)
    {
        printf("%d, ", PyLong_AsLong(PyList_GetItem(pyList, i)));
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

Python代码：

def fibonacci(n):
    a, b = 0, 1
    result = [a]
    while b <= n:
        result.append(b)
        a, b = b, a+b
    return result

这个示例展示了如何在Python中生成斐波那契序列，并将其返回给C++程序。

综上所述，C++调用Python脚本文件的过程如下：

1. 引用Python库以及头文件

2. 打开Python脚本文件

3. 执行Python脚本文件

4. 关闭Python运行环境

其中，第2步和第3步可以根据程序需要选择执行其一或同时进行。