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C#使用IronPython調(diào)用Python的實(shí)現(xiàn)_C#教程

作者：虛夢(mèng)年華 ? 更新時(shí)間： 2023-04-16 編程語(yǔ)言

一、前言

以下摘自百度百科：

IronPython 是一種在 NET 和 Mono 上實(shí)現(xiàn)的 Python 語(yǔ)言，由 Jim Hugunin（同時(shí)也是 Jython 創(chuàng)造者）所創(chuàng)造。1.0 版于2006年9月5日發(fā)布。
隨后，在 2007 年，開(kāi)發(fā)者決定改寫(xiě)架構(gòu)，使用動(dòng)態(tài)類(lèi)型系統(tǒng)以讓更多腳本語(yǔ)言能很容易地移植到NET Framework上。2008 年，隨著微軟發(fā)布 NET Framework3.0/3.5、Silverlight 之后， IronPython也發(fā)布了 2.0 版，最新版本是 2.7，于 2011年3月發(fā)布，支持.NET Framework 4.0。

我們可以把IronPython理解為在.NET平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的python解釋器，我們可以使用IronPython進(jìn)行python腳本的調(diào)用，也可以反過(guò)來(lái)，使用IronPython調(diào)用C#的功能。

目前IronPython支持兩個(gè)python版本，python2.7及python3.4，可根據(jù)自己實(shí)際需要進(jìn)行版本選擇。最新版本為支持python3.4的3.4版本，支持的.NET最低版本為.NET Framework4.6.2，也可在.NET Core、.NET5、.NET6上使用。

IronPython官網(wǎng)：https://ironpython.net。

本文將以.NET5的控制臺(tái)應(yīng)用程序，實(shí)際演示通過(guò)IronPython在C#中調(diào)用Python腳本。

本文源代碼已上傳至GitHub，鏈接如下：

https://github.com/XMNHCAS/IronPythonDemo

二、IronPython安裝配置

打開(kāi)Nuget管理工具，搜索IronPython，如下圖所示：

不需要調(diào)用任何包的情況下，只安裝第一個(gè)即可。

IronPython.StdLib是Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，如果需要調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)則需要安裝這個(gè)包。安裝完成后，如果程序編譯之后不將此包的文件復(fù)制至編譯環(huán)境，則需要在項(xiàng)目的csproj文件中添加以下配置項(xiàng)：

<ItemGroup>
    <Content Include="lib\**">
        <CopyToOutputDirectory>PreserveNewest</CopyToOutputDirectory>
    </Content>
</ItemGroup>
<ItemGroup>
    <None Update="lib\**">
        <CopyToOutputDirectory>PreserveNewest</CopyToOutputDirectory>
    </None>
</ItemGroup>

ps：使用此庫(kù)，推薦安裝VS的Python支持，否則可能會(huì)出現(xiàn)編譯失敗的情況。

三、基礎(chǔ)使用及標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)使用

1、創(chuàng)建python腳本

項(xiàng)目創(chuàng)建完成后，在項(xiàng)目中添加一個(gè)文件夾，此處命名為“PythonScripts”，此文件夾用于放置所有python腳本以及第三方庫(kù)。創(chuàng)建完成后，在此文件夾中添加一個(gè)main.py文件，用以編寫(xiě)我們的python示例腳本。

在main.py中添加以下函數(shù)，然后把文件屬性的“復(fù)制到輸出目錄”一項(xiàng)改為“如果較新則復(fù)制”。

此示例調(diào)用了python的uuid標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，所以需要安裝前文提及的“IronPython.StdLib”包。

import sys
import uuid
 
def Test():
    return 'Hello IronPython!'
 
 
def SysVersion():
    return sys.version
 
 
def CreateUUID():
    return str(uuid.uuid1())

2、調(diào)用腳本

在Program.cs文件中，修改Main函數(shù)：

using IronPython.Hosting;
using System;
 
namespace IronPythonDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args) 
        {
            // 創(chuàng)建python解釋器
            var engine = Python.CreateEngine();
            // 加載腳本文件
            dynamic py = engine.ExecuteFile(@"PythonScripts/main.py");
 
            // 調(diào)用Python腳本的Test函數(shù)
            Console.WriteLine("Test:");
            var data = py.Test();
            Console.WriteLine(data);
 
            Console.WriteLine();
 
            // 查看IronPython的Python版本及使用的.NET版本
            Console.WriteLine("Python & .NET Version:");
            var version = py.SysVersion();
            Console.WriteLine(version);
 
            Console.WriteLine();
 
            // 使用Python的UUID標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)生成基于時(shí)間戳的UUID
            Console.WriteLine("Create UUID By Python:");
            var uuid = py.CreateUUID();
            Console.WriteLine(uuid.ToString());
 
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

四、IronPython調(diào)用第三方庫(kù)

IronPython調(diào)用python第三方庫(kù)，需要將調(diào)用的第三方庫(kù)文件拷貝至輸出目錄，并使用IronPython加載。由于IronPython目前支持的python版本是2.7及3.4，所以需要注意第三方庫(kù)的版本，根據(jù)實(shí)際需要選擇IronPython可支持的庫(kù)版本。

由于需要復(fù)制第三方庫(kù)的文件，建議創(chuàng)建單獨(dú)的python項(xiàng)目并配置虛擬環(huán)境，以便python腳本的函數(shù)測(cè)試以及后續(xù)的文件拷貝。

以下以調(diào)用requests庫(kù)為例，示范IronPython如何調(diào)用第三方庫(kù)。

1、創(chuàng)建python虛擬環(huán)境

在需要?jiǎng)?chuàng)建虛擬環(huán)境的目錄下，打開(kāi)cmd，并運(yùn)行以下命令。

注意：python版本應(yīng)為3.4，如果本地存在多個(gè)版本的解釋器，請(qǐng)將命令中的python改為3.4的版本的python.exe路徑。

python -m venv env

創(chuàng)建完成后，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)env的文件夾，這個(gè)文件夾就是我們的虛擬環(huán)境了。

2、python虛擬環(huán)境安裝requests庫(kù)。

由于我們使用的IronPython支持的python版本是3.4，所以我們安裝的requests庫(kù)也應(yīng)該是支持python3.4的版本，如2.15.1。

首先要運(yùn)行以下命令，啟動(dòng)虛擬環(huán)境：

env\Scripts\activate.bat

然后使用pip安裝requests 2.15.1：

pip install requests==2.15.1

如下圖所示：

3、使用requests

我們可以請(qǐng)求requests的官方示例接口，如下所示：

import requests as req
 
 
def GetReqTest():
    res = req.get('https://httpbin.org/basic-auth/user/pass', auth=('user', 'pass'))
    return res.text
 
 
if __name__ == '__main__':
    res_json = GetReqTest()
    print(res_json)

運(yùn)行結(jié)果如下：

4、IronPython調(diào)用

首先我們需要把剛剛的虛擬環(huán)境，也就是env文件夾里的Lib文件夾，整個(gè)復(fù)制到我們的C#項(xiàng)目中，放到PythonScripts文件夾下。

然后打開(kāi)該項(xiàng)目的csproj文件，添加如下配置：

<ItemGroup>
    <None Update="PythonScripts\Lib\**">
        <CopyToOutputDirectory>PreserveNewest</CopyToOutputDirectory>
    </None>
</ItemGroup>

接著在main.py中添加上我們剛剛寫(xiě)的請(qǐng)求測(cè)試函數(shù)：

def GetReqTest():
    res = req.get('https://httpbin.org/basic-auth/user/pass', auth=('user', 'pass'))
    return res.text

最后在Program.cs中配置第三方庫(kù)，并調(diào)用python的請(qǐng)求測(cè)試方法：

using IronPython.Hosting;
using Microsoft.Scripting.Hosting;
using System;
 
namespace IronPythonDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 創(chuàng)建python解釋器
            var engine = Python.CreateEngine();
 
            SetSearchFile(ref engine);
 
            // 加載腳本文件
            dynamic py = engine.ExecuteFile(@"PythonScripts/main.py");
           
            // 調(diào)用requests庫(kù)
            Console.WriteLine("Use Requests:");
            var resp = py.GetReqTest();
            Console.WriteLine(resp);
 
            Console.ReadKey();
        }
 
        /// <summary>
        /// 配置python第三方庫(kù)路徑
        /// </summary>
        /// <param name="engine"></param>
        private static void SetSearchFile(ref ScriptEngine engine)
        {
            var paths = engine.GetSearchPaths();
            paths.Add(@"PythonScripts\Lib");
            paths.Add(@"PythonScripts\Lib\site-packages");
            engine.SetSearchPaths(paths);
        }
    }
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

五、完整代碼

1、Program.cs

using IronPython.Hosting;
using Microsoft.Scripting.Hosting;
using System;
 
namespace IronPythonDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 創(chuàng)建python解釋器
            var engine = Python.CreateEngine();
 
            SetSearchFile(ref engine);
 
            // 加載腳本文件
            dynamic py = engine.ExecuteFile(@"PythonScripts/main.py");
 
            // 調(diào)用Python腳本的Test函數(shù)
            Console.WriteLine("Test:");
            var data = py.Test();
            Console.WriteLine(data);
 
            Console.WriteLine();
 
            // 查看IronPython的Python版本及使用的.NET版本
            Console.WriteLine("Python & .NET Version:");
            var version = py.SysVersion();
            Console.WriteLine(version);
 
            Console.WriteLine();
 
            // 使用Python的UUID標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)生成基于時(shí)間戳的UUID
            Console.WriteLine("Create UUID By Python:");
            var uuid = py.CreateUUID();
            Console.WriteLine(uuid.ToString());
 
            Console.WriteLine();
 
            // 調(diào)用requests庫(kù)
            Console.WriteLine("Use Requests:");
            var resp = py.GetReqTest();
            Console.WriteLine(resp);
 
            Console.ReadKey();
        }
 
        /// <summary>
        /// 配置python第三方庫(kù)路徑
        /// </summary>
        /// <param name="engine"></param>
        private static void SetSearchFile(ref ScriptEngine engine)
        {
            var paths = engine.GetSearchPaths();
            paths.Add(@"PythonScripts\Lib");
            paths.Add(@"PythonScripts\Lib\site-packages");
            engine.SetSearchPaths(paths);
        }
    }
}

2、main.py

import sys
import uuid
import requests as req
def Test():
    return 'Hello IronPython!'
def SysVersion():
    return sys.version
def CreateUUID():
    return str(uuid.uuid1())
def GetReqTest():
    res = req.get('https://httpbin.org/basic-auth/user/pass', auth=('user', 'pass'))
    return res.text

六、結(jié)尾

使用IronPython包是C#調(diào)用Python的其中一種方法，它的優(yōu)點(diǎn)就是可以將python和C#的代碼都集成在一起，基礎(chǔ)配置完成后，編寫(xiě)及修改代碼都非常簡(jiǎn)單，無(wú)需為python代碼進(jìn)行多次打包。當(dāng)然缺點(diǎn)就非常多了，比如由于Python版本限制，有部分常用的庫(kù)無(wú)法使用、項(xiàng)目初始配置較為繁雜等。

IronPython的使用場(chǎng)景有很多，比如當(dāng)我們需要進(jìn)行爬蟲(chóng)的客戶(hù)端開(kāi)發(fā)的時(shí)候，我們就可以通過(guò)IronPython，使用C#進(jìn)行高效美觀的客戶(hù)端開(kāi)發(fā)，同時(shí)可以使用python進(jìn)行高效的爬蟲(chóng)開(kāi)發(fā)。

隨著新需求的不斷提出，總會(huì)出現(xiàn)某種語(yǔ)言無(wú)法滿(mǎn)足需求或者開(kāi)發(fā)成本偏高的情況，這種時(shí)候，我們就可以使用如IronPython這樣的庫(kù)，使用多語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/XUMENGCAS/article/details/128784093

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