C#與Python互動方式

chaney1992發表於2021-04-18
C#Python

前言：

　在平時工作中，需求有多種實現方式；根據不同的需求可以採用不同的程式語言來實現。發揮各種語言的強項

　如：Python的強項是：資料分析、人工智慧等

　　　.NET 開發桌面程式介面比Python更簡單、方便、美觀

　那麼就存在各種語言間互動，本篇主要介紹幾種C# 與 Python的互動方式。

一、IronPython

　1、IronPython是什麼？　　

IronPython是Python程式語言的開源實現，該語言與.NET Framework緊密整合。IronPython可以使用.NET Framework和Python庫，而其他.NET語言也可以輕鬆使用Python程式碼。

　2、IrconPython如何使用

　　a) 新增包引用：

Install-Package IronPython -Version 2.7.11

　　b) 執行簡單python指令碼：　　　

//建立執行引擎
ScriptEngine engine = Python.CreateEngine();
ScriptScope scope = engine.CreateScope();
string script = "'Hello %d' %number";
//設定引數列表
scope.SetVariable("number", 123);
ScriptSource sourceCode = engine.CreateScriptSourceFromString(script);
var result = sourceCode.Execute<object>(scope);

　　c) 執行python檔案方法：

　　　新增如下簡單Python檔案：demo.py

#檔案目錄 demo.py
import time

def welcome(name):
    return "hello " + name

def Add(a, b):
    return a + b

def showMsg(name,birthday):
    return "姓名：" + name + "，生日：" + birthday

　　　執行方法：

string path = @"demo.py";
ScriptRuntime pyRuntime = Python.CreateRuntime(); //建立一下執行環境
dynamic obj = pyRuntime.UseFile(path);
//呼叫python中Add函式
object sum = obj.Add(1, 54);

　　d) 執行python檔案方法(依賴三方庫)：

from scipy import linalg
import numpy as np
import json

def calcnum(jsonInput):
    A = np.array([[1, 1, 7], [2, 3, 5], [4, 2, 6]])  # A代表係數矩陣
    b = np.array([2, 3, 4])  # b代表常數列
    x = linalg.solve(A, b)
    # json字串轉物件
    info = json.loads(jsonInput)
    print(info['a'])
    # 物件轉json字串
    output = json.dumps(info)
    print(output)
    print(x)

　　　　執行結果：　　　　

　　　　

　　IronPython雖然能夠互動Python，但支援的庫不多，當py檔案依賴三方庫，則會呼叫失敗；且IronPython對Python3尚未完全支援，下面就開始在C#在Python有第三方庫的情況下互動Python。　　

二、Python打包exe呼叫

　把Python打包成exe，C#再通過cmd進行互動。就可以解決第三方庫的問題；

　修改Python檔案（calc.py）：依賴了scipy庫

from scipy import linalg
import numpy as np
import json

def calcnum(jsonInput):
    A = np.array([[1, 1, 7], [2, 3, 5], [4, 2, 6]])  # A代表係數矩陣
    b = np.array([2, 3, 4])  # b代表常數列
    x = linalg.solve(A, b)
    # json字串轉物件
    info = json.loads(jsonInput)
    print(info['a'])
    # 物件轉json字串
    output = json.dumps(info)
    print(output)
    print(x)


if __name__ == '__main__':
    inputString = sys.argv[1]
    calcnum(inputString)

　Pyinstaller：

PyInstaller 是一個程式，將（包）Python 程式打包到獨立的可執行檔案中，在 Windows、Linux、Mac OS X、FreeBSD、Solaris 和 AIX 下。與類似工具不同，它的主要優點是 PyInstaller 可以與 Python 2.7 和 3.3_3.5 配合使用，它通過透明壓縮構建更小的可執行檔案，它是完全多平臺的，並使用作業系統支援來載入動態庫，從而確保完整相容性。
PyInstaller 的主要目標是與開箱即用的第三方軟體包相容。這意味著，使用 PyInstaller 時，所有使外部包正常工作所需的技巧都已整合到 PyInstaller 本身中，因此無需使用者干預。您永遠不需要在 wiki 中查詢技巧，並將自定義修改應用於檔案或設定指令碼。例如，像PyQt、Django或matplotlib這樣的庫完全支援，而無需手動處理外掛或外部資料檔案。 

　　安裝：

　　在Cmd命令列中執行：需提前安裝pip（python3.4以後預設包含）

pip install pyinstaller

　　打包：　　　

//命令格式
pyinstaller 選項 Python 原始檔

　　　選項引數支援以下內容：　　　　

引數描述
-H, -help 檢視幫助文件
-F，-onefile 產生單個的可執行檔案
-D，--onedir 產生一個目錄（包含多個檔案）作為可執行程式
-a，--ascii 不包含 Unicode 字符集支援
-d，--debug 產生 debug 版本的可執行檔案
-w，--windowed，--noconsolc 指定程式執行時不顯示命令列視窗（僅對 Windows 有效）
-c，--nowindowed，--console 指定使用命令列視窗執行程式（僅對 Windows 有效）
-o DIR，--out=DIR 指定 spec 檔案的生成目錄。如果沒有指定，則預設使用當前目錄來生成 spec 檔案
-p DIR，--path=DIR 設定 Python 匯入模組的路徑（和設定 PYTHONPATH 環境變數的作用相似）。也可使用路徑分隔符（Windows 使用分號，Linux 使用冒號）來分隔多個路徑
-n NAME，--name=NAME 指定專案（產生的 spec）名字。如果省略該選項，那麼第一個指令碼的主檔名將作為 spec 的名字

　　　最後在命令列中執行命令：

　　　　pyinstaller -F calc.py

　　　打包完成後，生成calc.exe檔案：

　　　

 　　呼叫：

private string Calc(string inputString)
{
    // 呼叫python指令碼
    Process p = new Process();
    p.StartInfo.FileName = "calc.exe";
    p.StartInfo.UseShellExecute = false;
    p.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
    p.StartInfo.RedirectStandardInput = true;
    p.StartInfo.CreateNoWindow = true;
    // 注意，這前面得有一個空格，不然就連在一起了
    p.StartInfo.Arguments = " " + inputString;
    p.Start();
    string output = p.StandardOutput.ReadToEnd();
    p.WaitForExit();
    p.Close();
　　return output;
}

　到此該方法已能成功呼叫Python結果　

三、Python提供WebApi介面（推薦）

　使用Python中flask庫實現一個簡單的webapi服務：

from flask import Flask, request
import Math
app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def welcome():
    return "Hello World!"

@app.route("/calc")
def calc():
    strinput = request.args.get("jsonInput")
    return Math.calcnum(strinput)

if __name__ == "__main__":
    app.run()

　最後在C#中呼叫webapi：得到python結果

　　

總結：

　通過以上內容知道各種語言平臺想互動，雖然有多種方式實現；但是最為推薦還是提供Webapi介面方式。

 

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