linux中使用boost.python调用c++动态库的方法
前言
最近开始使用robotframework测试c++的动态库，robotframework是跑在windows上面，c++动态库是跑在远程linux主机上面。测试办法是让robotframework通过SSHLIbrary库执行远程机器上面的python脚本，python脚本调用C++动态库。所以现在要解决的是如何让python调用c++动态库。
python调用c++动态库的两种办法
在上网查资料和咨询同事之后，得到两种办法：第一种将C++动态库封装成C接口，让python调用C语言接口。由于python只能调用C接口，无法直接调用C++接口，所以需要一层封装。封装办法：使用extern“C”声明方式，在C++的接口之上，封装一层C语言接口。这种办法经过尝试，发现纯C调用可行，但是python调用不可行，下面会具体讲解原因。第二种办法是使用c++的boost库，生成供python调用的接口，经测试可行，但是过程很曲折，下文会具体讲解遇到的问题和解决办法。
理解extern“C”的本质
在讲述第一种办法之前，先简单介绍一下extern“C”方式的作用。具体讲解可以参考这篇博客，讲的很详细，推荐阅读。举一个例子，在c语言中，有一个函数
intadd(inta,intb);
如果使用gcc编译器，那么编译生成的名字就叫add，但是如果使用g++编译器，可能编译生成的名字就叫类似于ABaddCD这样的，这里面包含了函数名、入参个数、类型、返回值。所以，如果c++中还定义了一个重载的
floatadd(floata,floatb);
可能编译生成的名字就叫类似于EFaddGH这样的，同样包含了函数名、入参、返回值等信息，所以c++可以重载。试想一下，如果使用gcc编译器，那么都叫add，就无法区分哪个函数了，所以无法重载。那么，extern“C”的作用，就是告诉g++编译器，将intadd(inta,intb)编译成add，而不是编译成ABaddCD，因为add才能被C语言识别，ABaddCD无法被C语言识别，C语言会认为add是'undefinedsymbol'。所以，从这里我们也可以看出，extern“C”只能用于c++代码，另外，对于存在重载的c++函数，需要写两个不一样的函数分别调用，保证名字不重复。
python使用extern“C”方式调用c++动态库
知道了extern“C”的本质之后，我们就按照这个方法进行封装。我是直接拿着c++动态库的源码，在源码之上封装一层C接口，然后生成动态库。假设将add函数封装成addc，C++动态库叫做A，封装一层C接口之后生成的动态库叫做B。如果写一个test.c的测试代码，使用纯C代码检验动态库B，调用addc函数，结果是可行的，成功的。但是使用python检验动态库B，调用addc函数，发现会报这样的错误：
AttributeError:B.so:undefinedsymbol:add
就是说依然不识别add函数。使用
nmB.so|grepadd
能够得到
addc
ABaddCD
这样的结果，第一个addc肯定是可以被python识别的，第二个ABaddCD，是g++编译生成的名字，无法被python调用。我这只是举一个自己的例子，我自己的C++动态库的源码可能写的比较复杂，无法被python成功调用，网上还有很多例子，说的是可以被成功调用。所以读者可以自行试验，如果能够成功调用，自然是最好的。因为接下来要介绍的使用boost.python的方式比较曲折。
python使用boost.python调用c++动态库
解决c++动态库依赖的其他的第三方库
由于我的动态库依赖了其他第三方的库文件，比如openssl，uuid，libevent，pthread，所以，不管是使用哪种办法调用c++动态库，都需要python加载这些动态库，具体python代码如下：
fromctypesimport*
ctypes.CDLL("libssl.so",mode=ctypes.RTLD_GLOBAL)
ctypes.CDLL("libcrypto.so",mode=ctypes.RTLD_GLOBAL)
ctypes.CDLL("libuuid.so",mode=ctypes.RTLD_GLOBAL)
ctypes.CDLL("/usr/lib64/libevent.so",mode=ctypes.RTLD_GLOBAL)
#ctypes.CDLL("/usr/lib64/libpthread.so.0",mode=ctypes.RTLD_GLOBAL)
有一些可以默认加载，比如libpthread.so，我们不需要加载，其他的则需要手动加载，像libssl.so,libuuid.so，都在/usr/lib64/目录下，可以不加路径，但是libevent库也是/usr/lib64目录下,且在/usr/lib/目录下也有，又必须加路径。所以，如果编译不通过，就使用whereislibevent.so查看在哪个目录，然后加上绝对路径。有时候加上绝对路径依然不对，比如libpthread.so，加上绝对路径之后还是报错
'OSError:/usr/lib64/libpthread.so:invalidELFheader'
这意味着版本号不对，找到libpthread.so链接的版本号，加上.0版本号，则不会报错。
c++代码配置boost环境
在c++动态库所在的centos6.6机器上面，我参考：ubuntu下python调用C/C++方法之动态链接库配置和试验boost。参考：利用Boost.Python实现PythonC/C++混合编程实现python定义c++的函数重载。配置环境时，我使用的命令是：yuminstallboost*，yuminstallpython-devel，参考这两篇文章实现boost，基本上都能通过，遇到的问题，里面也有。另外我也遇到其他问题，在StackOverflow上面找到解决办法，我下面就直接贴一下结果：
新建一个test.cpp,在这个cpp里面我们要定义python可用的函数。
在test.cpp代码中，包含以下代码：
//需要包含boost的头文件 #include#include #include //重载函数的实现，在我的c++代码中，LOGIN函数、Synchronize_Request函数、Notify函数都有三个重载函数，下面我只用到了其中一个LOGIN函数，一个Synchronize_Request函数，2个Notify函数，比如下面的fun3和fun4，就是两个不同的notify。 //只有存在重载的函数才需要像这样定义fun1，fun2，fun3，fun4，不存在重载的函数，可以直接写名字 int(*fun1)(constintserver_type,constintrequest_no,std::string&login_result)=&LOGIN; int(*fun2)(constintserver_type,constintrequest_no,std::string&recv_answer)=&Synchronize_Request; int(*fun3)(constintserver_type,unsignedinttimeout_ms,unsignedintsesscare)=&Notify; int(*fun4)(void)=&Notify; //add函数重载举例 int(*fun5)(inta,intb)=&add; BOOST_PYTHON_MODULE(libB)//python模块,libB的名字要与.so的名字一致 { usingnamespaceboost::python; //Initialize函数没有重载，直接使用即可，不需要像上面一样定义出fun1 def("Initialize",Initialize); //Uninitialize函数没有重载，直接使用即可 def("Uninitialize",Uninitialize); def("LOGIN",fun1); def("Synchronize_Request",fun2); def("Notify",fun3); def("Notify2",fun4); def("add",fun5); //python可以调用以上def定义的函数 }
Makefile使用的命令是：
%.o:%.cpp g++-g-lssl-fPIC-levent-lcrypto-luuid-lpthread-lrt-lboost\_filesystem-lboost\_system-lboost_python-lpython-I/usr/include/python2.7-o$@-c$<
生成B.so的命令是：
g++-shared-Wl,-soname,libB.so-olibB.so*.o-lpython-lboost_python
python脚本中则需要引入该动态库
importlibB printlibB.add(10,20)
按照上面的命令进行编写、编译，就能规避我踩过的坑。注意-lpython的位置，不要放在前面。如果没有实现重载的定义，而是直接使用def("LOGIN",LOGIN);则会报如下的错误error:nomatchingfunctionforcallto‘def(constchar[15],
补充：当采用boost.python的方式调用c++动态库的时候，我无法处理引用类型，比如string&recv_answer用来接收返回结果，被识别为string{lvalue},而我的python传入的是string类型，无法匹配。所以我就手动将string&recv_answer的string类型的引用，改写成char*recv_answer_c格式，就是改成C语言的风格，然后用下面的方式传入recv_answer_c这个参数用来接收结果。
#采用bytes的方式，为变量预先分配空间，保证不会段错误 temp=bytearray(1000) recv_answer_c=bytes(temp)
总结：
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对毛票票的支持。