Windows下C语言如何调用Python脚本？-C语言-盈思创科技

通过系统命令调用（最简单）
（图片来源网络，侵删）
- 将 Python 脚本当作一个独立的程序来执行。
- C 程序创建一个子进程来运行 python.exe。
- 优点：实现简单，不依赖 Python 的 C API。
- 缺点：性能开销大（启动新进程），交互复杂（通过命令行参数和标准输入/输出），无法直接获取 Python 对象。
嵌入 Python 解释器（最强大、最常用）
- 将 Python 解释器直接链接到你的 C 程序中。
- C 程序可以启动、停止、与 Python 解释器进行深度交互。
- 优点：性能高，交互能力强，可以直接在 C 和 Python 之间传递数据。
- 缺点：配置复杂，需要链接 Python 的库文件和头文件,代码量稍多。

下面我将详细介绍这两种方式,并提供完整的代码示例和配置步骤。

准备工作：安装 Python 和获取路径

无论使用哪种方式，你都需要一个 Python 环境。

安装 Python：从 Python 官网下载并安装 Python。强烈建议勾选 "Add Python to PATH" 选项。
找到 Python 路径：
- 打开命令提示符（CMD）或 PowerShell。
- 输入 where python 或 where python3，它会显示 Python 可执行文件所在的路径。C:\Users\YourUser\AppData\Local\Programs\Python\Python311\python.exe。
- 记录下这个路径，特别是 Python311 这个目录，里面包含了 include（头文件）和 libs（库文件）文件夹,这是方式二的关键。

通过系统命令调用

这是最直接的方法，C 程序通过 system() 函数或 CreateProcess() Windows API 来执行一个命令行指令。

（图片来源网络，侵删）

示例场景

我们有一个简单的 Python 脚本 add.py，它接收两个命令行参数,计算它们的和并打印。

add.py

import sys
if len(sys.argv) != 3:
    print("Usage: python add.py <num1> <num2>")
    sys.exit(1)
try:
    num1 = int(sys.argv[1])
    num2 = int(sys.argv[2])
    result = num1 + num2
    print(f"The sum of {num1} and {num2} is: {result}")
except ValueError:
    print("Error: Please provide valid integers.")
    sys.exit(1)

C 程序 call_python_cmd.c 这个程序会使用 system() 函数来调用上面的 Python 脚本。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // 用于 system()
int main() {
    printf("C Program: Calling Python script via command line...\n");
    // 定义要传递给Python脚本的参数
    int arg1 = 50;
    int arg2 = 25;
    // 构建命令字符串
    // 注意：这里假设 python.exe 在系统 PATH 中
    char command[256];
    sprintf(command, "python add.py %d %d", arg1, arg2);
    printf("Executing command: %s\n", command);
    // 执行命令
    int status = system(command);
    if (status == 0) {
        printf("Python script executed successfully.\n");
    } else {
        printf("Failed to execute Python script. Return code: %d\n", status);
    }
    return 0;
}

编译和运行

将 add.py 和 call_python_cmd.c 放在同一个文件夹下。
打开 Visual Studio 的 Developer Command Prompt for VS（或者 MinGW 的终端）。这个环境会自动配置好编译器路径。

编译 C 程序：

gcc call_python_cmd.c -o call_python_cmd.exe

运行：
```
.\call_python_cmd.exe
```

预期输出：

（图片来源网络，侵删）

C Program: Calling Python script via command line...
Executing command: python add.py 50 25
The sum of 50 and 25 is: 75
Python script executed successfully.

嵌入 Python 解释器（C API）

这种方式更强大，但配置也更复杂，你需要告诉 C 编译器去哪里找 Python 的头文件（.h）和库文件（.lib）。

示例场景

C 程序直接调用 Python 脚本中的一个函数，并获取返回值，我们使用上面的 add.py 脚本，并稍作修改,让它定义一个函数。

add.py (修改版)

# 定义一个可以被C调用的函数
def add_numbers(a, b):
    """计算两个整数的和"""
    print(f"Python: Received {a} and {b}")
    result = a + b
    print(f"Python: Returning {result}")
    return result

C 程序 embed_python.c 这个程序将包含所有必要的步骤来初始化 Python、导入模块、调用函数并处理返回值。

#include <Python.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
    // 1. 初始化Python解释器
    Py_Initialize();
    if (!Py_IsInitialized()) {
        fprintf(stderr, "Error: Failed to initialize Python interpreter.\n");
        return 1;
    }
    // 2. 将当前目录添加到Python的模块搜索路径中
    // 这样Python才能找到add.py文件
    PyRun_SimpleString("import sys");
    PyRun_SimpleString("sys.path.append('.')");
    // 3. 导入Python模块 (add.py -> add module)
    PyObject* pName = PyUnicode_DecodeFSDefault("add");
    if (!pName) {
        PyErr_Print();
        fprintf(stderr, "Error: Failed to create Python string for module name.\n");
        Py_Finalize();
        return 1;
    }
    PyObject* pModule = PyImport_Import(pName);
    Py_DECREF(pName);
    if (!pModule) {
        PyErr_Print();
        fprintf(stderr, "Error: Failed to import module 'add'.\n");
        Py_Finalize();
        return 1;
    }
    // 4. 获取模块中的函数对象 (add_numbers)
    PyObject* pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "add_numbers");
    if (!pFunc || !PyCallable_Check(pFunc)) {
        if (PyErr_Occurred()) PyErr_Print();
        fprintf(stderr, "Error: Cannot find function 'add_numbers' or it's not callable.\n");
        Py_DECREF(pModule);
        Py_Finalize();
        return 1;
    }
    // 5. 准备C函数的参数 (Python元组)
    // PyObject *Py_BuildValue(char *format, ...)
    // "ii" 表示两个整数参数
    PyObject* pArgs = Py_BuildValue("(ii)", 100, 200);
    // 6. 调用Python函数
    // NULL表示没有关键字参数
    PyObject* pResult = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);
    Py_DECREF(pArgs); // 参数元组不再需要
    if (pResult != NULL) {
        // 7. 处理Python函数的返回值
        // 将Python的整数对象转换为C的long
        long result = PyLong_AsLong(pResult);
        printf("C: Received result from Python: %ld\n", result);
        Py_DECREF(pResult);
    } else {
        PyErr_Print();
        fprintf(stderr, "Error: Function call failed.\n");
    }
    // 8. 清理
    Py_DECREF(pFunc);
    Py_DECREF(pModule);
    Py_Finalize();
    return 0;
}

编译和运行（关键步骤）

你需要使用 /link 选项来链接 Python 的库文件。

打开 Developer Command Prompt for VS。
获取你的 Python 版本信息，在终端输入 python -V，Python 3.11.4，你需要 python311.lib 这样的库文件。
编译命令：
- /I：指定 Python 头文件（include）的路径。
- /link：链接外部库。
- /LIBPATH：指定 Python 库文件（libs）的路径。
- python311.lib：要链接的库文件名（根据你的版本可能不同，如 python39.lib）。
**将

Windows下C语言如何调用Python脚本？

准备工作：安装 Python 和获取路径

通过系统命令调用

示例场景

编译和运行

嵌入 Python 解释器（C API）

示例场景

编译和运行（关键步骤）

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