Golang呼叫Python

Python是時髦的機器學習御用開發語言，Golang是大紅大紫的新時代後端開發語言。Python很適合讓搞演算法的寫寫模型，而Golang很適合提供API服務，兩位同志都紅的發紫，這裡就介紹一下正確攪基的辦法。

原理

Python提供了豐富的C-API。而C和Go又可以通過cgo無縫整合。所以，直接通過Golang呼叫libpython，就可以實現Go調Python的功能了。確實沒啥神奇，只要會用C調Python，馬上就知道怎麼用了。但問題是，如果有的選擇，這個年代還有多少人願意去裸寫C和C++呢？誠心默唸Golang大法好。

準備工作

• Python ：確保Python正確安裝，所謂正確安裝，就是在系統中能找到libpython.so(dylib)，找到Python.h。一般linux直接安裝python-devel，mac直接用homebrew安裝就可以。
• Golang安裝：Golang不需要什麼特殊的處理，能找到go即可。

安裝libpython-go-binding

雖然直接用cgo呼叫libpython也不是不可以，但是有native-binding用起來肯定要爽的多。Github上有一個現成的Binding庫go-python。

 go get github.com/sbinet/go-python

如果Python安裝正確，這裡會自動編譯並顯示提示，事就這樣成了。

Have a try

首先寫一個測試Python指令碼

import numpy
import sklearn

a = 10

def b(xixi):
    return xixi + "haha"

然後寫一個Go指令碼：

package main

import (
    "github.com/sbinet/go-python"
    "fmt"
)

func init() {
    err := python.Initialize()
    if err != nil {
        panic(err.Error())
    }
}

var PyStr = python.PyString_FromString
var GoStr = python.PyString_AS_STRING

func main() {
    // import hello
    InsertBeforeSysPath("/Users/vonng/anaconda2/lib/python2.7/site-packages")
    hello := ImportModule("/Users/vonng/Dev/go/src/gitlab.alibaba-inc.com/cplus", "hello")
    fmt.Printf("[MODULE] repr(hello) = %s
", GoStr(hello.Repr()))

    // print(hello.a)
    a := hello.GetAttrString("a")
    fmt.Printf("[VARS] a = %#v
", python.PyInt_AsLong(a))

    // print(hello.b)
    b := hello.GetAttrString("b")
    fmt.Printf("[FUNC] b = %#v
", b)

    // args = tuple("xixi",)
    bArgs := python.PyTuple_New(1)
    python.PyTuple_SetItem(bArgs, 0, PyStr("xixi"))

    // b(*args)
    res := b.Call(bArgs, python.Py_None)
    fmt.Printf("[CALL] b(`xixi`) = %s
", GoStr(res))

    // sklearn
    sklearn := hello.GetAttrString("sklearn")
    skVersion := sklearn.GetAttrString("__version__")
    fmt.Printf("[IMPORT] sklearn = %s
", GoStr(sklearn.Repr()))
    fmt.Printf("[IMPORT] sklearn version =  %s
", GoStr(skVersion.Repr()))
}

// InsertBeforeSysPath will add given dir to python import path
func InsertBeforeSysPath(p string) string {
    sysModule := python.PyImport_ImportModule("sys")
    path := sysModule.GetAttrString("path")
    python.PyList_Insert(path, 0, PyStr(p))
    return GoStr(path.Repr())
}

// ImportModule will import python module from given directory
func ImportModule(dir, name string) *python.PyObject {
    sysModule := python.PyImport_ImportModule("sys") // import sys
    path := sysModule.GetAttrString("path")                    // path = sys.path
    python.PyList_Insert(path, 0, PyStr(dir))                     // path.insert(0, dir)
    return python.PyImport_ImportModule(name)            // return __import__(name)
}

列印輸出為：

repr(hello) = <module `hello` from `/Users/vonng/Dev/go/src/gitlab.alibaba-inc.com/cplus/hello.pyc`>
a = 10
b = &python.PyObject{ptr:(*python._Ctype_struct__object)(0xe90b1b8)}
b(`xixi`) = xixihaha
sklearn = <module `sklearn` from `/Users/vonng/anaconda2/lib/python2.7/site-packages/sklearn/__init__.pyc`>
sklearn version =  `0.18.1`

這裡簡單解釋一下。首先將這個指令碼的路徑新增到sys.path中。然後呼叫PyImport_ImportModule匯入包

使用GetAttrString可以根據屬性名獲取物件的屬性，相當於python中的.操作。呼叫Python函式可以採用Object.Call方法，，列表引數使用Tuple來構建。返回值用PyString_AS_STRING從Python字串轉換為C或Go的字串。

更多用法可以參考Python-C API文件。

但是隻要有這幾個API，就足夠 Make python module rock & roll。充分利用Golang和Python各自的特性，構建靈活而強大的應用了。