在C语言中,字符串处理是每天都要面对的问题。我们都知道C语言中其实并没有一种原生的字符串类型,‘字符串’在C语言里只是一种特殊的以''结尾的字符数组。因此,如何将C语言与更高层次的Python语言在‘字符串’处理这个问题上对接是一个有难度的问题。所幸有swig这种强大的工具。
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如何封装一个函数,它修改参数字符串的内容
假如有这样一个C语言的函数,
!-- lang: cpp --
void FillZero(char* pc,size_t * piLen)
{
size_t i=0;
while(i++*piLen/2 )
*pc++ = '0';
*pc = 0;
*piLen = i+1;
}
这个函数的功能是把字符串变成n个0。不过我们更关注函数的形式。这样的函数,表面上看char* pc是函数的参数,可是实际上它才是函数的返回值和执行的结果。piLen这个参数既是pc的最大长度,也是新的字符串的长度。我们直接用python封装,看看运行结果。
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
import cchar
s='123456'
cchar.FillZero(s,6)
Traceback (most recent call last):
File "stdin", line 1, in module
TypeError: in method 'FillZero', argument 2 of type 'size_t *'
结果差强人意,不是我们想要得到的结果。函数的第二个参数为size_t* 我们很难用python来表示,而且python中也不存在既是输入,也是输出的参数。
swig有一个标准库,其中有一个cstring.i文件就是用来解决C语言字符串类型的问题。
我们在.i文件中加入这样几行
!-- lang: cpp --
%include "cstring.i"
%cstring_output_withsize(char* pc,size_t* pi)
void FillZero(char* pc, size_t* pi);
然后运行看结果
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
import cchar
cchar.FillZero(10)
'00000\x00'
s=cchar.FillZero(10)
print s
00000
我们看函数的变化。首先在python里, FillZero变成了只有一个参数的函数。然后函数的返回值变成了一个字符串。其实cstring_output_size其实是一个宏,通过这个宏的定义改变了函数的形式,直接在Python中得到我们想要的结果。
其实类似cstring_output_size的宏还有好几个,我列举一下:
cstring_output_allocate(char *s,free($1));
第一个参数是指向字符串地址的指针,第二个参数为释放空间的方法。
大家考虑这一下这样的函数:
void foo(char* s)
{
s = (char*)malloc(10);
memcpy(s,"123456789",9);
}
s这个参数表面上看是输入,实际上是函数真正的输出。 函数中真正改变的东西是chars指向的字符串的值。而且char这个类型,
python或者其他脚本语言里应该都没有对应的类型。那么我们用cstring_output_allocate将这个函数转换成另外一个形式的python或者其他脚本语言的函数。转换后的函数其实是这样的,以python为例str
foo()。
!-- lang: cpp --
%module a
%include "cstring.i"
%{
void foo(char* s);
%}
%cstring_output_allocate(char *s, free(*$1));
void foo(char *s);
在python中的调用:
!-- lang: python --
import a
a.foo()
'123456789'
cstring_output_maxsize(char *path, int maxpath);
第一个参数也是可以改变的字符串首地址,第二个参数为字符串的最大长度。在Python中调用的时候,只有maxpath这个参数,返回字符串。
cstring_output_allocate(char *s, free($1));
第一个参数为指向字符串首地址的指针,第二个参数为释放指针的方法。这个宏主要是封装一种直接在函数内部malloc空间的函数。在Python中调用时没有参数,直接返回字符串。
cstring_output_allocate_size(char *s, int slen, free(*$1));
这个相当于前面两个函数的组合。在函数内部malloc空间,然后将字符串长度通过slen返回。其实在调用的时候非常简单,没有参数,直接返回字符串。
如何处理c++的std::string
std::string是C++标准类库STL中常见的类。在平时工作中大家肯定是没少用。在python中如何封装std::string? swig提供了标准库
例如函数:
!-- lang: cpp --
string Repeat(const string s)
{
return s+s;
}
只要在swig中加入这样几行:
!-- lang: cpp --
%include "std_string.i"
using namespace std;
string Repeat(const string s);
运行结果:
Python 2.6.6 (r266:84292, Dec 27 2010, 00:02:40)
[GCC 4.4.5] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
import cchar
cchar.Repeat('123')
'123123'
使用起来很方便,但需要注意的是,假如函数的参数的内容是可以被修改,就不能用这种方式封装。
例如:
!-- lang: cpp --
void repeat(string s)
{
s+=s;
}
这样的函数直接使用 'std_string.i' 就是无效的。遇到这种函数,只能用C语言封装成 void repeat(chars, int maxsize), 再用swig调用 'cstring_output_withsize' 这个宏再封装一次了。
xlwings是Python处理Excel的有力工具,xlwings的强大之处是可以调用vba里面的宏和各种函数。由于考虑到数据的安全性问题,宏在大部分的Excel文件当中是不可以被执行的。储备能够执行的宏的Excel一般是xlmt。Python跨工作簿调用宏是需要做一系列处理,需求传递工作表信息到宏才能执行。传递完成了,基本上vba里面宏录制的各种操作都可以批量执行。
python是单线程的,所以做图形界面都很挫,直接用xlwings吧,打开的excel就是界面,可以excel函数调用py,也可以py调用宏