Python与C/C++的相互调用案例

当我们需要用Python完成一些与底层硬件交互或者需要进行大量数据处理时，往往会面临性能差的问题。这是因为Python作为解释型语言，运行效率较低。在这种情况下，我们可以考虑利用C/C++编写高效的底层代码，并将其与Python进行相互调用，从而实现Python的高效运行。

1. Python调用C/C++代码

Python可以通过扩展模块的方式调用C/C++代码。具体步骤如下：

1）编写C/C++代码，并将其编译成动态库或静态库；

2）使用Python的ctypes或cffi等模块加载动态库或静态库，并调用其中的函数。

以下是一个简单的示例，介绍了如何使用ctypes模块将C/C++代码打包成Python模块：

//hello_c.c
#include <stdio.h>

void hello_c(){
    printf("Hello, C World!\n");
}

首先，我们需要将hello_c.c代码编译成动态库。在命令行中执行以下语句：

gcc -shared -o hello_c.so -fPIC hello_c.c

然后，我们可以编写Python脚本，并通过ctypes模块调用动态库中的hello_c函数：

#hello.py
import ctypes

#加载动态库
libc = ctypes.CDLL('./hello_c.so')

#调用函数
libc.hello_c()

运行Python脚本，输出结果为：

Hello, C World!

1. C/C++调用Python代码

如果需要在C/C++代码中调用Python代码，我们可以使用Python提供的API。具体步骤如下：

1）在C/C++代码中引入Python.h头文件；

2）使用Python提供的API相关函数，如Py_Initialize()和PyRun_SimpleString()等。

以下是一个简单的示例，介绍了如何在C++代码中调用Python代码，计算斐波那契数列：

//fibonacci.cpp
#include <iostream>
#include <Python.h>

int main() {
    //初始化Python解释器
    Py_Initialize();

    //调用Python代码
    PyRun_SimpleString("def fibonacci(n):\n    if n<=2:\n        return 1\n    else:\n        return fibonacci(n-1)+fibonacci(n-2)\n");

    //获取Python代码中的函数
    PyObject *pFunc = NULL;
    PyObject *pArgs = NULL;
    pFunc = PyObject_GetAttrString(PyImport_ImportModule("__main__"), "fibonacci");

    //调用Python函数
    pArgs = PyTuple_New(1);
    PyTuple_SetItem(pArgs, 0, PyLong_FromLong(6)); //传入参数n=6
    PyObject* pResult = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);

    //输出结果
    long result = PyLong_AsLong(pResult);
    std::cout<<"result="<<result<<std::endl;

    //释放资源
    Py_DECREF(pFunc);
    Py_DECREF(pArgs);
    Py_DECREF(pResult);

    //关闭Python解释器
    Py_Finalize();

    return 0;
}

在命令行中执行以下语句进行编译和链接：

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

运行程序，输出结果为：

result=8

以上是Python与C/C++的相互调用案例的完整攻略，其中包括了Python调用C/C++代码和C/C++调用Python代码的示例。