C++可通过Python C API调用Python脚本,实现混合编程。首先安装Python开发环境,包含头文件和库文件;在Ubuntu上使用sudo apt-get install python3-dev,Windows上通过官方包或vcpkg配置。接着在C++中初始化Python解释器,使用Py_Initialize()启动,PyRun_SimpleFile()执行脚本,完成后调用Py_Finalize()清理。为传递参数并获取返回值,可将Python脚本写为模块(如calc.py),在C++中用PyImport_ImportModule导入,通过PyObject_GetAttrString获取函数,构造元组参数并用PyObject_CallObject调用,最后转换结果类型输出。编译时需链接Python库,Linux下使用g++ -I/usr/include/python3.x -lpython3.x,Windows需配置lib路径并确保运行时dll可用。关键步骤包括正确管理对象引用计数以避免内存泄漏。

C++调用Python脚本是混合编程中常见的需求,尤其在需要利用Python丰富的库(如NumPy、OpenCV、TensorFlow)时非常实用。实现这一功能的核心是使用Python官方提供的C API。只要正确配置环境并编写适配代码,就可以在C++程序中执行Python脚本、传递参数、获取返回值。
1. 准备工作:安装Python开发环境
确保系统中已安装Python,并且包含头文件和静态库。通常需要以下内容:
- Python头文件(Python.h)— 一般位于
include/python3.x/ - Python库文件(libpython3.x.so 或 python3x.lib)
- 开启Python的嵌入支持(Embedding)
在Ubuntu上可运行:
sudo apt-get install python3-dev
在Windows使用Visual Studio时,建议使用Python官方安装包或通过vcpkg管理依赖。
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2. 编写C++代码调用Python脚本
使用Python.h中的API初始化解释器、执行脚本、清理资源。以下是一个简单示例:
#include#include int main() { // 初始化Python解释器 Py_Initialize();
if (!Py_IsInitialized()) { std::cerr << "Python初始化失败" << std::endl; return -1; } // 执行Python脚本文件 FILE* fp = fopen("script.py", "r"); if (fp) { PyRun_SimpleFile(fp, "script.py"); fclose(fp); } else { std::cerr << "无法打开Python脚本" << std::endl; } // 关闭Python解释器 Py_Finalize(); return 0;}
其中
script.py可以是一个简单的输出脚本:print("Hello from Python!") x = 10 + 20 print(f"计算结果: {x}")3. 传递参数与获取返回值
更进一步,可以通过模块导入方式调用特定函数并传参:
- 将Python脚本写成模块(如
calc.py)- 在C++中导入模块,获取函数对象,调用并接收结果
示例Python模块
calc.py:def add(a, b): return a + bdef greet(name): return f"Hello, {name}!"
C++调用函数示例:
#include#include int main() { Py_Initialize();
PyObject *pModule = PyImport_ImportModule("calc"); if (!pModule) { PyErr_Print(); std::cerr << "无法导入模块 calc.py" << std::endl; Py_Finalize(); return -1; } PyObject *pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "add"); if (!pFunc || !PyCallable_Check(pFunc)) { std::cerr << "无法找到函数 add 或不可调用" << std::endl; Py_XDECREF(pFunc); Py_DECREF(pModule); Py_Finalize(); return -1; } // 调用 add(10, 25) PyObject *pArgs = PyTuple_New(2); PyTuple_SetItem(pArgs, 0, PyLong_FromLong(10)); PyTuple_SetItem(pArgs, 1, PyLong_FromLong(25)); PyObject *pResult = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs); if (pResult) { long result = PyLong_AsLong(pResult); std::cout << "add(10, 25) 返回: " << result << std::endl; Py_DECREF(pResult); } else { PyErr_Print(); } // 清理 Py_DECREF(pArgs); Py_DECREF(pFunc); Py_DECREF(pModule); Py_Finalize(); return 0;}
4. 编译链接注意事项
编译时需链接Python库。以g++为例:
g++ call_python.cpp -o call_python -I/usr/include/python3.8 -lpython3.8注意替换路径中的Python版本号。可通过以下命令查看配置:
python3-config --includes --libsWindows下若使用MSVC,需额外设置库路径和链接
python3x.lib,并确保运行时能找到python3x.dll。基本上就这些。掌握C++调用Python的关键在于理解Python C API的基本流程:初始化、导入模块、调用函数、处理对象、释放资源。只要环境配置正确,交互并不复杂。











