C++アプリケーションからPythonのクラスのメンバ関数を呼び出す

C++アプリケーションからPythonの関数を呼び出すの続きで、Python内のクラスと、メンバ関数を呼び出します。

---- コード(Python側) testmodule.py ----

# -*- coding: utf-8 -*-

class TestClass:
　　value = 10
　　def testmethodplus(self, i, j):
　　　　return i + j + self.value;

---- コード(C++側) ----
// ---- main ----
int main(int argc, char *argv[])
{
　const char* moduleName = "testmodule";
　const char* className = "TestClass";
　char* funcName = "testmethodplus";
　Py_Initialize();

　PyObject* pyModule = NULL;
　PyObject* pyClass = NULL;
　PyObject* pyInstance = NULL;
　PyObject* pyResult = NULL;
　try {
　　PyObject* pyModuleName = PyString_FromString(moduleName);
　　pyModule = PyImport_Import(pyModuleName);
　　Py_DECREF(pyModuleName);
　　// module呼び出し失敗時に NULL が返る
　　if (NULL == pyModule) {
　　　throw PythonException();
　　}
　　// 以下、二つは、"借りた参照"
　　PyObject* pyDict = PyModule_GetDict(pyModule);
　　pyClass = PyDict_GetItemString(pyDict, className);

　　// --- クラスをcall ---

　　// 呼び出し不可オブジェクトの場合、0 が返る
　　if (0 == PyCallable_Check(pyClass)) {
　　　// --- エラー処理 ---
　　　throw PythonException();
　　}

　　// クラスの実体を取得
　　pyInstance = PyObject_CallObject(pyClass, NULL);

　　// --- メンバ関数をcall ---

　　if (NULL == pyInstance) {
　　　// --- エラー処理 ---
　　　throw PythonException();
　　}
　　pyResult = PyObject_CallMethod(pyInstance, funcName, "(ii)", 2, 5);

　　if (NULL == pyResult) {
　　　// --- エラー処理 ---
　　　throw PythonException();
　　}
　　std::cout << "Result: "
　　　<< PyInt_AsLong(pyResult) << std::endl;
　} catch (const PythonException& pyEx) {
　　if (PyErr_Occurred()) {
　　　PyErr_Print();
　　}
　　std::cout << pyEx.what() << std::endl;
　}
　Py_XDECREF(pyResult);
　Py_XDECREF(pyInstance);
　Py_XDECREF(pyModule);

　Py_Finalize();
　return 0;
}

// End of file

前回のPythonの関数呼び出しのソースを流用していますが、関数呼び出しの部分が、 クラスcall→クラスの実体を取得→メンバ関数call となっている部分が異なります。
また、メンバ関数callで、 PyObject_CallMethod() 関数を使用しているため、引数の指定の仕方が違います。(PyObject_CallMethod()関数だけではなく、ほかにも方法はあります。)

クラスの実体を取得する際に使用した PyObject_CallObject() 関数は、"新たな参照"を返すため、 Py_DECREF() することを忘れないように...。

C++アプリケーションからPythonの関数を呼び出す

ここのソースをちょこっと改造しただけ。

---- コード(Python側) testmodule.py ----

# -*- coding: utf-8 -*-

def testplus(i, j):
return i + j + 3

---- コード(C++側) ----

#include <Python.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>

#define VARNAME(var) #var
// ---- exception ----
class PythonException
{
protected:
　const char* message_;
　const char* varName_;
public:
　static const char* errorMessge_ImportModule;
　static const char* errorMessage_GetObject;
　static const char* errorMessage_CallFunction;
　static const char* errorMessage_CreateTuple;
　PythonException(const char* message, const char* varName)
　　　 : message_(message), varName_(varName) {}
　virtual ~PythonException() throw() {}
　virtual std::string what() const throw() {
　　std::stringstream ss;
　　ss << message_ << " (" << varName_ << ")";
　　return ss.str();
　}
};
const char* PythonException::errorMessge_ImportModule
　= "Module import error.";
const char* PythonException::errorMessage_GetObject
　= "Get object error.";
const char* PythonException::errorMessage_CallFunction
　= "Call function error.";
const char* PythonException::errorMessage_CreateTuple
　= "Create tuple error.";

// ---- main ----
int main(int argc, char *argv[])
{
　const char* moduleName = "testmodule";
　const char* funcName = "testplus";
　Py_Initialize();

　PyObject* pyModule = NULL;
　PyObject* pyFunc = NULL;
　PyObject* pyArgs = NULL;
　PyObject* pyArg1 = NULL;
　PyObject* pyArg2 = NULL;
　PyObject* pyResult = NULL;
　try {
　　PyObject* pyModuleName = PyString_FromString(moduleName);
　　pyModule = PyImport_Import(pyModuleName);
　　Py_DECREF(pyModuleName);
　　// module呼び出し失敗時に NULL が返る
　　if (NULL == pyModule) {
　　　throw PythonException(
　　　　PythonException::errorMessge_ImportModule,
　　　　VARNAME(pyModule));
　　}
　　// 以下、二つは、"借りた参照"
　　PyObject* pyDict = PyModule_GetDict(pyModule);
　　pyFunc = PyDict_GetItemString(pyDict, funcName);

　　// PyObject_GetAttrString()の場合、
　　// "新たな参照"のため、DECREFしないといけない
　　//PyObject* pyFunc = PyObject_GetAttrString(pyModule, funcName);

　　// 取得失敗時に NULL が返る(PyModule_GetDict()は失敗しない)
　　if (NULL == pyFunc) {
　　　throw PythonException(
　　　　PythonException::errorMessage_GetObject,
　　　　VARNAME(pyFunc));
　　}
　　// 呼び出し不可オブジェクトの場合、0 が返る
　　if (0 == PyCallable_Check(pyFunc)) {
　　　throw PythonException(
　　　　PythonException::errorMessage_CallFunction,
　　　　VARNAME(pyFunc));
　　}

　　// 以下、失敗時には NULL が返る
　　pyArgs = PyTuple_New(2);
　　if (NULL == pyArgs) {
　　　throw PythonException(
　　　　PythonException::errorMessage_CreateTuple,
　　　　VARNAME(pyArgs));
　　}
　　PyObject* pyArg1 = PyInt_FromLong(2);
　　if (NULL == pyArg1) {
　　　throw PythonException(
　　　　PythonException::errorMessage_GetObject,
　　　　VARNAME(pyArg1));
　　}
　　PyTuple_SetItem(pyArgs, 0, pyArg1);
　　PyObject* pyArg2 = PyInt_FromLong(5);
　　if (NULL == pyArg2) {
　　　throw PythonException(
　　　　PythonException::errorMessage_GetObject,
　　　　VARNAME(pyArg2));
　　}
　　PyTuple_SetItem(pyArgs, 1, pyArg2);
　　pyResult = PyObject_CallObject(pyFunc, pyArgs);
　　if (NULL == pyResult) {
　　　throw PythonException(
　　　　PythonException::errorMessage_GetObject,
　　　　VARNAME(pyResult));
　　}
　　std::cout << "Result: "
　　　<< PyInt_AsLong(pyResult) << std::endl;
　} catch (const PythonException& pyEx) {
　　if (PyErr_Occurred()) {
　　　PyErr_Print();
　　}
　　std::cout << pyEx.what() << std::endl;
　}
　Py_XDECREF(pyResult);
　Py_XDECREF(pyArg2);
　Py_XDECREF(pyArg1);
　Py_XDECREF(pyArgs);
　//Py_XDECREF(pyFunc); // PyObject_GetAttrString()の場合
　Py_XDECREF(pyModule);

　Py_Finalize();
　return 0;
}

// End of file

コードは、ほぼ真似なので...(^^; 気をつけなければいけないことは、参照カウンタの操作です。 Python/C API関数を使用した際、戻り値の PyObject* が"新たな参照" の場合、 Py_DECREF() し、"借りた参照" の場合は、Py_DECREF()してはいけません。 これらについては、Python/C API リファレンスマニュアルで、それぞれの関数の戻り値を調べれば、わかるかと思います。

上記の例では、モジュールから、関数を取得する場合に、PyModule_GetDict()と、PyDict_GetItemString()を使用しています。
この二つは、"借りた参照"を返すため、戻り値の PyObject* を Py_DECREF() していません。
しかし、PyObject_GetAttrString() でも関数を取得できますが、こちらは、"新たな参照"を返すため、Py_DECREF() をします。そうしないと、メモリにごみが残ります。
参照カウンタの詳しい説明は、以下などを見ればよいかと思います。
GCアルゴリズム詳細解説
Py_DECREF() には、以下の2種類があります。
Py_DECREF() は、参照カウンタを1デクリメントします。
Py_XDECREF() は、NULLオブジェクトの場合、Py_DECREF()しません。NULLかどうかわからない場合は、こちらを使用したほうがよいでしょう。

C# + Python embedding C#のクラスをPython側で使用する

C#のクラスをIronPython側で使うのは、非常に簡単だ。
(CPythonだと、結構、面倒だったような...)

---- コード(C#側) ----

using System;

using IronPython;
using IronPython.Hosting;
using Microsoft.Scripting;
using Microsoft.Scripting.Hosting;

namespace python_test001
{
　class Program
　{
　　public static void Main(string[] args)
　　{
　　　try
　　　{
　　　　ScriptEngine engine = Python.CreateEngine();
　　　　ScriptScope scope = engine.CreateScope();

　　　　// C#と変数のやり取りをするPythonのファイルを設定
　　　　ScriptSource source =
　　　　　engine.CreateScriptSourceFromFile("test.py");

　　　　TestNumber test = new TestNumber();
　　　　// Python側の変数をTestDataとする
　　　　scope.SetVariable("num", test);

　　　　// 実行
　　　　source.Execute(scope);

　　　　int i = test.Number;

　　　　// 実行後のPython側の変数値を取得

　　　　// 結果を出力 ==> 15
　　　　System.Console.WriteLine(test.Number);
　　　}
　　　catch (Exception ex)
　　　{
　　　　System.Console.WriteLine("Error:"
　　　　　+ ex.Message.ToString());
　　　}
　　}
　}
}

// Python側に渡すクラス
class TestNumber {
　int number = 0;
　public void Plus(int i) {
　　number += i;
　}
　public int GetNumber() {
　　return this.number;
　}
　public void SetNumber(int i) {
　　this.number = i;
　}
　public int Number {
　　get {
　　　return this.number;
　　}
　　set {
　　　this.number = value;
　　}
　　
　}
}

---- コード(Python側) ----

num.Number = 10
print 'py_number:', num.GetNumber()
#プロパティのgetがprotectedメンバだとかでエラー
#print 'py_number:', num.Number
num.Plus(5)

================================

■参考
貧脚レーサーのサボり日記 - C#でIronPython2.0をホスティングする
Embedding the Dynamic Language Runtime
The IronPython Calculator and the Evaluator

C# + Python embedding ファイルの変数のやりとり

Pythonファイルとのやりとりの例

■.NET Framework2.0 sp1
■IronPython 2.0

---- コード(Python側) ----

result = param1 + param2


---- コード(C#側) ----

using System;

using IronPython;
using IronPython.Hosting;
using Microsoft.Scripting;
using Microsoft.Scripting.Hosting;

...

　　public static void Main(string[] args)
　　{
　　　try
　　　{
　　　　ScriptEngine engine = Python.CreateEngine();
　　　　ScriptScope scope = engine.CreateScope();

　　　　// C#と変数のやり取りをするPythonのファイルを設定
　　　　ScriptSource source =
　　　　　engine.CreateScriptSourceFromFile("test.py");

　　　　// Python側の変数に値を設定
　　　　scope.SetVariable("param1", 1);
　　　　scope.SetVariable("param2", 10);
　　　　
　　　　// 実行
　　　　source.Execute(scope);
　　　　
　　　　// 実行後のPython側の変数値を取得
　　　　
　　　　// 結果を出力 ==> 1
　　　　object arg1 = scope.GetVariable("param1");
　　　　System.Console.WriteLine(arg1);
　　　　// 結果を出力 ==> 10
　　　　object arg2 = scope.GetVariable("param2");
　　　　System.Console.WriteLine(arg2);
　　　　// 結果を出力 ==> 11
　　　　object res = scope.GetVariable("result");
　　　　System.Console.WriteLine(res);
　　　}
　　　catch (Exception ex)
　　　{
　　　　System.Console.WriteLine("Error:"
　　　　　+ ex.Message.ToString());
　　　}
　　}

================================

C#で Pythonファイル(test.py)内の変数の値の設定、取得を行います。

Python側では、あらかじめ変数に値が設定されている必要はありません。

C#で Python側の変数param1, param2 に、それぞれ値を設定し、Python側が実行された後、ython側の計算結果のresult変数をC#で取得しています。

C# + Python embedding 簡単な計算

CC#からIronPythonに計算させる簡単な例。

■.NET Framework2.0 sp1で実行
　sp1でないと動かない点に注意
■IronPython 2.0
　以下からIronPython-2.0.1-Bin.zipをダウンロード
　http://www.codeplex.com/IronPython → Downloads

　以下を参照設定で追加
　　IronPython.dll
　　IronPython.Modules.dll
　　Microsoft.Scripting.Core.dll
　　Microsoft.Scripting.dll
　　Microsoft.Scripting.ExtensionAttribute.dll

---- コード ----

using System;

using IronPython;
using IronPython.Hosting;
using Microsoft.Scripting;
using Microsoft.Scripting.Hosting;

...

　　　　public static void Main(string[] args)
　　　　{
　　　　　　try
　　　　　　{
　　　　　　　　ScriptEngine engine = Python.CreateEngine();
　　　　　　　　ScriptScope scope = engine.CreateScope();

　　　　　　　　// 1 + 2 を Python に計算させる
　　　　　　　　ScriptSource source =
　　　　　　　　　　engine.CreateScriptSourceFromString(
　　　　　　　　　　　　"1 + 2", SourceCodeKind.Expression);
　　　　　　　　object res = source.Execute();
　　　　　　　　// 結果を出力 ==> 3
　　　　　　　　System.Console.WriteLine(res);
　　　　　　}
　　　　　　catch (Exception ex)
　　　　　　{
　　　　　　　　System.Console.WriteLine("Error:" +
　　　　　　　　　　ex.Message.ToString());
　　　　　　}
　　　　}