C调用python函数

JAY.LIN 收录于 Pytorch

2025-01-08 约 2960 字预计阅读 6 分钟

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C#调用python函数

C#调用python函数的常用使用方法有利用Pythonnet、ironPython、打包exe、直接调用、打包成dll等方法

1.IronPython：

ironPython3现在只在github上有源码，需要自己编译（我尝试失败），但是意外发现ironPython2也可以支持py3

安装

ironPython2的安装十分简单，安装和简单使用可以参考：

也可以直接去官网下载，exe引导式安装，相当方便

传参

调用的代码参考：

C#：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using Microsoft.Scripting.Hosting;
using IronPython.Hosting;

namespace WindowsFormsApp8
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1() => InitializeComponent();


        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {

            if (textBox1.Text==string.Empty)
            {
                textBox1.Text = "0";
            }
            if (textBox2.Text == string.Empty)
            {
                textBox2.Text = "0";
            }


            int num1 = Convert.ToInt32(textBox1.Text);
            int num2 = Convert.ToInt32(textBox2.Text);


            //调用python
            ScriptRuntime pyRunTime = Python.CreateRuntime();
            dynamic obj = pyRunTime.UseFile("C:/Users/Lee/Desktop/States/test.py");
            label_result.Text = Convert.ToString(obj.add(num1,num2));
        }

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            textBox1.Text = "0";
            textBox2.Text = "0";
            label_result.Text = "?";
        }
    }
}

python：

import sys

def hello():
    return 'hello C#'

def add(a, b):
    return (a + b)

但是ironPython配置简单，但是对py3支持的不是很好，对三方库的使用需要额外配置，并且不支持pyd文件

第三方库

具体如何配置第三方库可以参考：

但是连接中使用的egg文件在相应位置是找不到的（如果你使用了pip或者conda安装的第三方库），因此你需要卸载该三方库并通过源码安装，

可以参考：

2.Pythonnet

参考：

要使用nuget模块，要求VS版本高一点，之前使用的VS2010不含此功能，2019可以。

将py文件编译成pyd文件

参考：

1.1安装Cython

pip install cython

1.2写好自己要编译的py函数文件test.py

def LOVE(a,b):
    return a+b

1.3然后新建setup.py：

from distutils.core import setup
	from Cython.Build import cythonize
	setup(ext_modules = cythonize("test.py"))#其中test.py是写好的待编译的文件

并在命令行里运行：

python setup.py build_ext --inplace

1.4 正常情况下会收到：

error: Unable to find vcvarsall.bat

如果没报错跳过这一步。

报错是因为VS缺少vcvarsall.bat文件，比较简单的方法是安装VS，但是VS版本和python有对应要求，我使用的是（VS2019，python3.9），还有一点要注意，安装VS时要把下面的选项勾选上：

1.5 重启电脑之后重新进行1.3步骤，会在py文件的同目录下的build\lib.win-amd64-3.9文件夹中得到对应的pyd文件test.cp39-win_amd64.pyd。

1.6 将test.cp39-win_amd64.pyd重命名与py文件相同test.pyd

3.打包exe

会将python的环境一起打包，调用时不需要安装python，但是运行速度会相对慢一点。

参考：

（这个链接实测可以跑通）

3.1 生成exe

参考：

3.2 调用exe

这是我自己实现的代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Diagnostics;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            label1.Text = "waiting . . .";
            string num1;
            if (textBox1.Text.Length != 0)
                num1 = textBox1.Text;
            else
                num1 ="0";

            string pyexePath = @".\temp.exe"; 

            Process p = new Process();
            p.StartInfo.FileName = pyexePath;//需要执行的文件路径
            p.StartInfo.UseShellExecute = false; //必需
            p.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;//输出参数设定
            p.StartInfo.RedirectStandardInput = true;//传入参数设定
            p.StartInfo.CreateNoWindow = true;
            p.StartInfo.Arguments = num1;//参数以空格分隔，如果某个参数为空，可以传入””
            p.Start();
            string output = p.StandardOutput.ReadToEnd();
            p.WaitForExit();//关键，等待外部程序退出后才能往下执行}
            //Console.Write(output);//输出
            textBox1.Text = Convert.ToString(output);
            p.Close();

            label1.Text = "finish";


        }

        private void label1_Click(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        private void textBox1_TextChanged(object sender, EventArgs e)
        {

        }
    }
}

注意exe对应的路径，代码中是放在Debug目录下（debug模式运行）

3.3 传参

C#与python之间传参是通过String格式的参数传递，对于数组类型的参数特别不友好，为了解决这一问题，上面链接给出的一个解决方案是可以在C#中将数组写入文件，然后将文件地址传递给python，但是无端多了些许IO。传参只能以string的格式进行传递，因此可以借助Json进行参数传递。

但是，有一点要注意：

bash传参不支持引号

这就导致字典换后的Json在exe中转python会报错，而且报错的唯一反馈是：C#中会获取空值。

3.3.1 Json与C#之间的转换

这需要C#中的插件Newtonsoft.Json，可以在NuGet直接安装。

使用：

 List<double> list = new List<double>();
list.Add(0.7);
list.Add(0.6);
list.Add(0.3);

JsonSerializer serializer = new JsonSerializer();
StringWriter sw = new StringWriter();
serializer.Serialize(new JsonTextWriter(sw), Storage);
string result = sw.GetStringBuilder().ToString();

就可以将list转化为result，通过调用exe这一小节中介绍的方法进行传参。

传参过程中可能会遇到多个参数类型不同的问题（字典也要求值类型相同）

为此，可以借助介绍的HashTable

完整代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Diagnostics;

using System.Text;
using System.IO;
using System.Collections;

using Newtonsoft.Json;

namespace WindowsFormsApplication1
{

    public static class StorageExtentions
    {
        public static T Get<T>(this Hashtable table, object key)
        {
            return (T)table[key];
        }
    }
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }


        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {

            int a1 = 12;
            string a2 = "test";
            double a3 = 24.1;

            double[] a4 = new double[]
            {
                1,2.3,4.4,6.3,5.5,7.5
            };

            Hashtable Storage = new Hashtable();
            Storage.Add("age", a1);
            Storage.Add("name", a2);
            Storage.Add("bmi", a3);
            Storage.Add("grade", a4);

            
            JsonSerializer serializer = new JsonSerializer();
            StringWriter sw = new StringWriter();
            serializer.Serialize(new JsonTextWriter(sw), Storage);
            string result = sw.GetStringBuilder().ToString();

            MessageBox.Show(result);



        }

      
    }
}

通过这种方式可以将所有参数转化为一个json数据。

3.3.2 Json与python之间的转换

这就比较简单，使用

json.loads和json.dumps函数即可，不再赘述。

但是还有一个eval函数，可以是适当使用。

3.4 传参过程中的问题

传参出问题很难调试，这是因为传参失败只会返回一个空值，不会有任何提示信息。这种C#调用exe实际上是通过命令行来调用，我们可以先通过在命令行中运行exe文件来判断错误出在exe中还是C#代码中，运行exe的命令为：

exe路径 参数1 参数2 参数3

路径可以是绝对路径或者是相对路径，参数就是exe中接收的参数。如，test.py代码如下，在其生成的exe中的参数有2个

#test.py
import sys


def func(a, b):
    result = a + b
    return result


if __name__ == '__main__':
    print(func(sys.argv[1], sys.argv[2]))

运行该exe的命令就是：test.exe 1 3 (当前处于test.exe所在目录)

问题1：No module named ‘XXX’

Traceback (most recent call last):
  File "Json_param.py", line 1, in <module>
  File "PyInstaller\loader\pyimod03_importers.py", line 531, in exec_module
  File "numpy__init__.py", line 230, in <module>
  File "PyInstaller\loader\pyimod03_importers.py", line 531, in exec_module
  File "mkl__init__.py", line 54, in <module>
  File "mkl_mkl_service.pyx", line 27, in init mkl._py_mkl_service
ModuleNotFoundError: No module named 'six'
[8128] Failed to execute script Json_param

解决方案：

six模块虽然没在代码中使用，但是间接使用，但是pyinstaller打包时并未指定，所以执行时找不到此模块

解决方法：生成exe时生成了一个同名spec文件

在文件的hiddenimports中写入‘six’，然后用该文件重新生成一次exe文件，pyinstaller test.spec。

还有另一种解决方案，

如果这个东西不是程序必须得，那么打包的时候加入–hidden-import 库名.xxx.xxx，不导入它即可解决：pyinstaller -Fw yourfile.py –hidden-import 库名.xxx.xxx

但是我没有验证过。

另外一种简单的方法是直接在要运行的函数中import缺失的模块（亲测好用）

问题2：json串中含有引号

引号在json中不能传递，转义也不行，现在的解决方法是在传递之前replace替换成指定字符串（我用的是 shuangyinhao_Archer），传递完成后在替换回来，有更好的方法希望不吝赐教。

传参可以同时传多个参数，因此，更好的办法是将每个参数分别Json编码，这样基本不会有引号的问题，但是空格问题还是要单独处理。这里Json编码的作用是保持数组等数据格式，在Python中直接使用eval函数就可以得到原来的形式。

问题3：json串中含有空格

命令行相当不智能，区分不同参数的唯一方法是用空格，因此，在生成json串之前替换成指定字符串或者直接去掉（字典和类中的空格去掉影响不大）

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