Python 对 Qt dll 的支持

Question

我有自己的用 Qt 编写的 C++ 库项目（带有源代码），它使用 QTcpsocket、QUdpSocket、QSerialPort 信号和插槽。

我也想在 Python 中支持这个库。

最好的方法是什么？

• 用 Python 编写包装器，如果是的话，是否有障碍？
• 不知道 PyQt 是否只是为了这个目的？
• 或者您认为仅通过实现 C++ 库项目中使用的逻辑来重写 Python 中的 lib 是否更好。

因为这个库是 SDK 的一部分，所以同样适用于支持 .NET 的 QT dll，事实上，作为支持 Python 之后的第二步。

Qt 的示例 API。

quint16 SendCommandAsync(CmdBaseSpv1* pcommand,
                         ConnectionArg connectionArg,
                         emitLogOptions::emitLogOption logOption,
                         LogInfo &txLogInfo,
                         LogInfo &rxLogInfo);

我想从 Python 调用这个函数。 函数参数CmdBaseSpv1、ConnectionArg、emitLogOption、LogInfo都是Qt类。 其中一些参数使用QOBJECT 基类。

从函数名可以看出；它是一个异步函数调用。结果会发出一个信号，所以我也需要得到异步结果。

Answer 1

我将写下我对包装 C++ 库的了解并尝试获取它，但作为巨大的免责声明，我自己仅将其用于非常非常简单的事情。

您询问有关用 Python 重写库的问题。我会说这取决于。如果代码是微不足道的，那么我不明白为什么不这样做。如果它更大并且必须与其他代码保持同步（正如您对.Net 所暗示的那样），我不会。为两者重用相同的代码是有意义的。

 我的建议

根据我对您的代码的了解，我会尝试使用 boost::python 或 SWIG 包装它。

如何包装

主要的麻烦是在Python中创建CmdBaseSpv1、ConnectionArg等。

如果您不需要任何 Qt 类来实例化您的类，这应该很简单。但是，如果您需要 Python 内部的 Qt 类型（例如，因为 CmdBaseSpv1 的构造函数需要 QString），您的任务会复杂得多，因为您需要一种将 Python 字符串转换为 @987654339 的方法@。如果可以的话，你应该只使用stl-types。

Python 中的一切

包装小型 C 库的最简单方法是使用 cffi module（或 ctypes）。您可以在 Python 中编写完整的绑定。但是，如果您的 API 很大并且可能会变得困难，那么这将是大量的手动工作。

还有一个问题：ctypes 是only compatible with C，而不是 C++。所以你需要改变你的接口以兼容 C，在内部你仍然可以使用 C++ 和 Qt。

用手包裹

另一种方法是自己包装库调用。您可以使用Python API 来执行此操作。还有一些库可以帮助您创建绑定。 Boost::python 似乎特别有前途，并且可以与 C++ 一起使用。

绑定生成器

如果您的 API 非常大，您应该使用绑定生成器来解析 C++ 代码并自行生成绑定。例如sip 就是其中之一。它用于为整个 Qt 库创建绑定。那里有一些绑定生成器，Python 文档中提到的一个是SWIG。 PySide 使用Shiboken，并且在他们的网站上也有很好的描述。

SWIG 具有额外的优势，您可以为多种语言创建绑定，包括 C#。

PyQt

PyQt 是使用 sip 从 Qt 生成的绑定。您可能不需要它，除非您需要从 Python 内部访问 Qt 的全部功能。如果是这种情况，请考虑使用 sip 生成绑定，这样信号槽机制之类的东西在您的库和 PyQt 之间是兼容的。

绑定的挑战

绑定会带来一些挑战，因为 Python 和 C++ 在某些关键领域是不同的。

内存管理

Python 中的内存管理几乎是自动的，而在 C++ 中，您需要手动进行。例如

def myfunc():
    mywidget = QWidget()

在myfunc() 结束时，mywidget 会被垃圾回收。然而在 C++ 中

void myfunc() {
    auto mywidget = new QWidget();
}

mywidget 还在。这意味着即使在 Python 内部，您也需要处理 C++ 内存管理。我看到的问题是内存泄漏和悬空指针。使用回调时要注意这一点，你不希望 Python 在 C++ 认为它仍然存在时对回调进行垃圾收集。

例外情况

并非所有编程语言都有异常或以相同的方式处理它们。例如，如果 C++ 中的异常可以在 Python 中捕获，那就太好了。

相关问题的链接

• How to wrap a c++ library for python?（boost::python 示例）
• Exposing a C++ API to Python（关于 boost::python、SWIG 等的讨论）
• https://stackoverflow.com/a/5686873（讨论 Cython，另一种选择）