通过 cython 从 c 调用 python 代码

Question

所以我想通过cython从c调用一些python代码。 我已经设法从 c 调用 cython 代码。 我也可以从 cython 调用 python 代码。 但是当我把它们加在一起时，有些东西不见了。

这是我的 python 代码（ quacker.pyx ）：

def quack():
    print "Quack!"

这是我的 cython“桥”（ caller.pyx ）：

from quacker import quack

cdef public void call_quack():
    quack()

这是c代码（ main.c ）：

#include <Python.h>
#include "caller.h"

int main() {
  Py_Initialize();
  initcaller();
  call_quack();
  Py_Finalize();
  return 0;
}

当我运行这个时，我得到这个异常：

Exception NameError: "name 'quack' is not defined" in 'caller.call_quack' ignored

我怀疑的缺失部分：

• 我还没有调用initquacker()
• 我没有包含quacker.h
• Cython 没有产生任何quacker.h - only quacker.c
• caller.c不导入quacker.h或调用initquacker()

我不确定是否有可能做我想做的事情，但在我看来它应该是。 我很想听听您的任何意见。

编辑：

这就是我 cythonize/编译/链接/运行的方式：

$ cython *.pyx
$ cc -c *.c -I/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/include/python2.7
$ cc -L/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib -L/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/config -lpython2.7 -ldl *.o -o main
$ ./main

Answer 1

如果您将quacker.pyx重命名为quacker.py ，则一切实际上都是正确的。 唯一的问题是你的程序不会在当前目录中搜索 python 模块，导致输出：

Exception NameError: "name 'quack' is not defined" in 'caller.call_quack' ignored

但是，如果您将当前目录添加到 PYTHONPATH 环境变量中，则输出将成为您所期望的：

$ PYTHONPATH=".:$PYTHONPATH" ./main 
Quack!

运行 python shell 时，根据文档，当前目录（或包含脚本的目录）会自动添加到sys.path变量中，但是在使用Py_Initialize和Py_Finalize创建简单程序时，这似乎不会发生。 由于 PYTHONPATH 变量也用于填充sys.path python 变量，因此上述解决方法会产生正确的结果。

或者，在Py_Intialize行下方，您可以通过执行一些指定为字符串的 python 代码，向sys.path添加一个空字符串，如下所示：

PyRun_SimpleString("import sys\nsys.path.insert(0,'')");

重新编译后，只需运行./main 。

编辑

如果您按照问题中指定的方式运行代码，那么看看会发生什么实际上很有趣，因此无需重命名quacker.pyx文件。 在这种情况下， initcaller()函数会尝试导入quacker模块，但由于不存在quacker.py或quacker.pyc ，因此无法找到该模块，并且initcaller()函数会产生错误。

现在，通过引发异常，以python 方式报告此错误。 但是main.c文件中的代码不会检查这个。 我不是这方面的专家，但在我的测试中，在initcaller()下添加以下代码似乎有效：

if (PyErr_Occurred())
{
    PyErr_Print();
    return -1;
}

程序的输出如下：

Traceback (most recent call last):
  File "caller.pyx", line 1, in init caller (caller.c:836)
    from quacker import quack
ImportError: No module named quacker

通过在initcaller()之前调用initquacker()函数，模块名称quacker已经被注册，因此在initcaller()内部完成的导入调用将检测到它已经加载并且调用将成功。

Answer 2

如果有人想知道它如何在 Python 3 中工作，这是我作为 Cython 新手挣扎后的解决方案。

主文件

#include <Python.h>
#include "caller.h"

int
main() 
{
    PyImport_AppendInittab("caller", PyInit_caller);
    Py_Initialize();
    PyImport_ImportModule("caller");
    call_quack();
    Py_Finalize();
    return 0;
}

调用者.pyx

# cython: language_level=3
import sys
sys.path.insert(0, '')

from quacker import quack

cdef public void call_quack():
    quack()

骗子.py

def quack():
    print("Quack!")

最后，这是编译所有内容的Makefile ：

target=main
cybridge=caller

CC=gcc
CFLAGS= `python3-config --cflags`
LDFLAGS=`python3-config --ldflags`

all:
        cython $(cybridge).pyx
        $(CC) $(CFLAGS) -c *.c
        $(CC) $(LDFLAGS) *.o -o $(target)

clean:
        rm -f $(cybridge).{c,h,o} $(target).o $(target)
        rm -rf __pycache__

Answer 3

也许这不是您想要的，但我通过以下更改使其工作：

在 quacker.pyx 我添加

cdef public int i

强制 Cython 生成.h文件。

一个然后在主要：

#include <Python.h>
#include "caller.h"
#include "quacker.h"

int main() {
  Py_Initialize();
  initquacker();
  initcaller();
  call_quack();
  Py_Finalize();
  return 0;
}

Answer 4

我需要使用 CMake 执行此操作，并最终重新创建了此示例。 您可以在此处找到包含完整工作示例的存储库。

您可以使用 CLI 上的 Docker 或 Visual Studio devcontainer来构建和运行示例。