如何在标准库中嵌入 Python3答案

【问题标题】：How to embed Python3 with the standard library如何在标准库中嵌入 Python3
【发布时间】：2016-04-15 23:01:31
【问题描述】：

我正在尝试将 Python 嵌入到（最终是多平台的）C++ 应用程序中。

重要的是我的应用程序包含自己的 Python 实现（与 blender 的方式相同），因此它是完全独立的。（否则会成为配置雷区）。

我有两个选择：

尝试嵌入 Python3 没有标准库（我已经问过here）
尝试将 Python3 嵌入标准库。

(2) 需要什么？

有了这些信息，我将能够平衡每种方法的优点与设置它所需的工作量。

我的嵌入式 Python 将供我自己使用（而不是任何用户级脚本）——主要是控制流/游戏逻辑。我只需要很少的标准库——也许我可以在必要时通过隧道回到 C++ 将其减少到 0——例如，如果我需要一个随机数，我可以创建一个 C++ 例程并从 Python 访问它。我已经涵盖了所有这些。

然而，它开始看起来好像即使是最小安装也必须包含一些 stdlib 组件，这提示了一个问题：“如果我必须包括一些，也许最好包括所有！”

【问题讨论】：

这不是与stackoverflow.com/q/34724057/3005167 的重复。（只是提到这一点是为了防止意外标记，就像它几乎发生在我身上一样:)）
嗯，怎么回事？是否有什么东西不起作用，或者您正在寻找一个宽泛的答案？

标签： python python-3.x embedding standard-library

【解决方案1】：

您正在寻找Boost.Python！

它是一个 C++ 库，它可以在 C++ 和 Python 编程语言之间实现无缝互操作性，我认为这应该可以满足您的需求，除非您正在尝试实现其他目标.

它还有一种将 python 解释器嵌入到 C++ 代码中的机制，可以参考this link（URL 不是特定于版本）来深入研究可能性。

附：我不太相信重新发明轮子，而更相信可重用性。

【讨论】：

这个答案很模糊。您应该为 OP 尝试处理的任务提供某种（进一步的）解释或具体实现。
此外，如果附有高质量的解释，微妙的个人观点或意见会很受欢迎，但如果它们实际上替代了所有内容，则不会。

【解决方案2】：

我想你已经仔细检查了如何在另一个应用程序中嵌入 Python（here 你会看到一些涵盖嵌入 python2 但在我看来也适用于 python3 的内容）

有不同类型的嵌入：

非常高级的嵌入
超越非常高级别的嵌入
纯嵌入
在 C++ 中嵌入 Python

由于您的问题与“在 C++ 中嵌入 Python”有关，您可以阅读以下内容：

也可以将 Python 嵌入到 C++ 程序中； 具体如何这将取决于所使用的 C++ 系统的细节；在一般来说，你需要用 C++ 编写主程序，并使用 C++ 编译器来编译和链接你的程序。没有必要使用 C++ 重新编译 Python 本身。

一方面你说“（最终是多平台）C++ 应用程序”，另一方面你有“具体如何完成将取决于所使用的 C++ 系统的细节"，那么您能解释一下所使用的C++系统的更多细节吗？

您还可以找到一些提示 here 与使用 pybind11 module 或另一个 old page 有关如何在 C/C++ 中嵌入 Python 和导入模块（python2.6 但我希望您能找到灵感与）

总结：

您显然需要 Python 的开发包才能拥有 Python 包含目录

【讨论】：

【解决方案3】：

由于这并没有真正的答案，我将把它提供给后代。我也无法使用 Mac，所以它对你来说可能与在 Linux 上有所不同。此外，必须安装所需的依赖项才能使其正常工作，但这通常很容易弄清楚。

创建工作目录

mkdir ~/embeddedpython
cd ~/embeddedpython

下载 Python 源代码

wget https://www.python.org/ftp/python/3.6.1/Python-3.6.1.tgz

为 Python 创建安装目录

mkdir ./installation

解压下载的源文件

tar xvf Python-3.6.1.tgz

进入新建的源码目录

cd Python-3.6.1

配置Python安装到我们的安装目录

./configure --prefix="/home/<username>/embeddedpython/installation"

制作和安装 Python

make && make install

回到你的工作目录

cd ..

创建一个新的PYTHONHOME 库所在的目录

mkdir home && mkdir home/lib

将 Python 库复制到我们的新主目录

cp -r ./installation/lib/python3.6 ./home/lib/

使用取自 python documentation 的以下代码创建一个新的 c++ 源文件 (embeddedpython.cpp)，setenv 函数调用除外。

#include <Python.h>
#include <cstdlib>

int main(int argc, char *argv[])
{
    setenv("PYTHONHOME", "./home", 1);

    wchar_t *program = Py_DecodeLocale(argv[0], NULL);
    if (program == NULL) {
        fprintf(stderr, "Fatal error: cannot decode argv[0]\n");
        exit(1);
    }
    Py_SetProgramName(program);  /* optional but recommended */
    Py_Initialize();
    PyRun_SimpleString("from time import time,ctime\n"
                       "print('Today is', ctime(time()))\n");
    if (Py_FinalizeEx() < 0) {
        exit(120);
    }
    PyMem_RawFree(program);
    return 0;
}

编译运行

g++ embeddedpython.cpp -I ./installation/include/python3.6m/ ./installation/lib/libpython3.6m.a  -lpthread -ldl -lutil
./a.out

> Today is Fri Apr 14 16:06:54 2017

从这里开始，它像往常一样是标准的嵌入式 python。使用这种方法，必须将“home”目录包含在您的部署中，并且必须将环境变量PYTHONHOME 设置为指向它，然后才能执行任何与python 相关的代码。

【讨论】：