SWIG簡介

SWIG是Simplified Wrapper and Interface Generator的簡稱，它是一個能將C和C++的程序與其他各種高級語言諸如Perl，Python，Ruby和Tcl進行連結的開發工具。目前支持的語言：

• C# – Mono

• C# – MS .NET

• Go language

• Guile

• Java

• Javascript – Node.js

• Javascript – V8

• Javascript – WebKit

• Lua

• MzScheme/Racket

• OCaml

• Octave

• Perl

• PHP

• Python

• Ruby

• Scilab

• Tcl/Tk

SWIG與Python

利用SWIG，Python可以現實以下功能：

• 用Python調用C/C++庫

• 用Python繼承C++類，并在Python中使用該繼承類

理解腳本語言如何和C/C++交互，首先簡單說一下Python的標準實現CPython，Python標準的解析器實現是由C編寫的，基礎功能模塊也都是C編寫的，然后將其編譯成了Python解析器和相關so, 所以對于CPython來說，其本身解析過程最終都是通過執行底層C代碼來進行實現的。官方標準CPython提供了對應的API允許對Python進行擴展，CPython擴展需要在C/C++代碼中嵌入很多中的API，為了能夠調用C/C++的函數，需要聲明如何調用函數，參數的類型轉換等等，很麻煩。

SWIG的目的就是要為C/C++ API提供腳本語言的接口，SWIG所有做的就是解決腳本語言和C/C++交互的問題，SWIG所做的事情其實就是兩件事：

• 根據要調用的C API生成Wrapper函數，作為膠水來讓腳本解析器和底層C函數進行交互。

• 為生成的Wrapper函數生成腳本語言的調用接口。

完成了對C/C++函數腳本語言接口的生成，通過直接使用腳本語言的接口，調用對應的Wrapper函數，Wrapper函數將腳本語言傳入的參數，轉換成C的參數，然后調用對應的C的接口，執行完后，Wrapper函數會將C返回的結果，轉換成腳本語言的數據類型返回給腳本上層。

SWIG的安裝

Windows

安裝SWIG非常的簡單，僅需要到官方下載后配置環境變量即可。

Linux

wget http://prdownloads.sourceforge.net/swig/swig-4.0.1.tar.gz
tar -zxvf swig-4.0.1.tar.gz
cd swig-4.0.1
./configure
make
sudo make install

安裝完后需要添加路徑到.bashrc以便于在任何目錄下都可以操作swig的命令。

nano ~/.bashrc
# 添加以下兩行到bashrc中
SWIG_PATH=/usr/local/share/swig/4.0.1
PATH=$PATH:$SWIG_PATH
source ~/.bashrc

使用 swig - version 確認版本型號即為安裝完成。

swig: error while loading shared libraries: libpcre.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory

問題主要是swig使用時，找不到libpcre.so.1文件，我們在系統中查找以下它的位置：

sudo find / -name libpcre.so.1

查詢后發現這個文件都在anaconda的子環境文件夾中：

/home/qw/anaconda3/lib/libpcre.so.1
/home/qw/anaconda3/pkgs/pcre-8.43-he6710b0_0/lib/libpcre.so.1

解決方案：創建軟鏈接

sudo ln -s /home/qw/anaconda3/lib/libpcre.so.1 /usr/lib/libpcre.so.1

C語言示例

編寫代碼文件

1、編寫C語言頭文件example.h

int fact(int n);

2、 編寫C語言源碼example.c

#include "example.h"
int fact(int n) {
????if (n < 0) {
????????return 0;
????}
????if (n == 0) {
????????return 1;
????}
????else {
????????return n * fact(n-1);
????}
}

3、 編寫接口文件example.i

%module example
%{
#define SWIG_FILE_WITH_INIT
#include "example.h"
%}
int fact(int n)

• %module后面的名字是被封裝的模塊名稱，Python通過這個名稱加載程序。

• %{…%}之間所添加的內容，一般包含此文件需要的一些函數聲明和頭文件。

• 最后一部分，聲明了要封裝的函數和變量。

使用命令行調用 Swig 方法產生 Python 模塊

swig -python example.i

執行后會生成2個新的文件：example_wrap.c，example.py

利用 distutils 生成動態庫

新建 setup.py，內容如下：

from distutils.core import setup, Extension
example_module = Extension('_example',
?????????????????????????? sources=['example_wrap.c', 'example.cpp'],
?????????????????????????? )
setup(name='example',
??????version='0.1',
??????author="SWIG Docs",
??????description="""Simple swig example from docs""",
??????ext_modules=[example_module],
??????py_modules=["example"],
??????)

編譯生成庫文件：

python setup.py build_ext –inplace

如果是Linux，執行完成后會在目錄下生成類似 _example.cpython-37m-x86_64-linux-gnu.so 的文件

測試.so 文件能否順利被python調用。在example目錄下創建一個test.py文件。文件內容為

import example
print(example.fact(4))

其后執行python ./test.py看能正常的輸出。

如果是Windows，則會在目錄下生成類似 _example.cp37-win_amd64.pyd文件。調用方法稍有區別：

import _example
print(_example.fact(4))

總結

以上是生活随笔為你收集整理的anaconda3对应的python版本_利用SWIG实现Python调用C/C++！速度快就算了，代码量还特少！...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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