Ubuntu下C++如何与Python交互

在Ubuntu下，C++和Python可以通过多种方式交互。以下是一些常见的方法：

1. 使用Python C API:
   Python提供了一个C API，允许C/C++代码直接调用Python代码或者创建Python对象。这种方法需要编写一些C/C++代码来封装Python功能，并且需要处理Python的GIL（全局解释器锁）。

2. 使用Cython:
   Cython是一种编程语言，它结合了Python和C的特性，可以让你用类似Python的语法编写C扩展。Cython代码最终会被编译成C代码，然后可以很容易地与C++代码集成。

3. 使用Boost.Python:
   Boost.Python是一个C++库，它提供了简洁的接口来暴露C++类和函数给Python。使用Boost.Python，你可以创建Python模块，然后在Python中像导入普通模块一样导入它们。

4. 使用pybind11:
   pybind11是一个轻量级的头文件库，用于将C++代码暴露给Python。它旨在提供无缝、直观的语法来创建绑定，而不需要大量的样板代码。

5. 使用外部工具:
   你还可以使用外部工具如SWIG（Simplified Wrapper and Interface Generator）来自动生成C/C++到Python的绑定代码。

下面是一个简单的例子，展示如何使用pybind11在C++中创建一个函数，并在Python中调用它：

首先，你需要安装pybind11。可以通过以下命令安装：

git clone https://github.com/pybind/pybind11.git
cd pybind11/examples
mkdir build && cd build
cmake ..
make -j$(nproc)
sudo make install

然后，创建一个C++文件，比如example.cpp：

#include <pybind11/pybind11.h>

int add(int i, int j) {
    return i + j;
}

PYBIND11_MODULE(example, m) {
    m.doc() = "pybind11 example plugin"; // Optional module docstring
    m.def("add", &add, "A function which adds two numbers");
}

接下来，使用CMake来编译这个模块：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4)
pybind11_add_module(example example.cpp)

创建一个CMakeLists.txt文件，然后运行CMake和make来编译模块：

mkdir build && cd build
cmake ..
make -j$(nproc)

编译完成后，你会得到一个名为example的共享库（在Windows上是.pyd文件）。现在你可以在Python中使用这个模块了：

import example
print(example.add(1, 2))  # Output: 3

这些方法中的每一种都有其优缺点，你可以根据你的具体需求和偏好来选择最合适的方法。