代码收藏家技术教程 2025-02-10

Python与.NET的双向奔赴：用PythonNet实现跨语言调用，你get到了吗？

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嗨，各位编程爱好者们！今天我们要一起探索一个非常有趣的主题——如何使用PythonNet让Python和.NET这两种强大的编程语言相互调用。想象一下，如果你能在一个项目中同时利用Python的数据处理能力和.NET的强大框架支持，是不是会如虎添翼呢？那么，让我们带着这份好奇，一同揭开PythonNet神秘的面纱吧！

一、什么是PythonNet？

首先，我们来了解一下PythonNet到底是什么。简单来说，PythonNet是一个开源项目，它允许Python代码与.NET Common Language Runtime（CLR）进行交互，为.NET开发者提供了一个强大的应用脚本工具。这意味着你可以轻松地在Python中调用.NET类库，也可以将Python脚本嵌入到.NET应用程序中，从而实现更加灵活高效的开发流程。

二、为什么选择PythonNet？

相比于其他方法，比如IronPython，PythonNet有着明显的优势。它不仅能够很好地兼容现有的Python环境，而且可以调用任何面向CLR的语言编写的.NET服务和组件，这使得数据交换变得更加方便快捷。此外，PythonNet还保留了Python本身的执行速度，不会因为集成而牺牲性能。

三、安装PythonNet

要开始使用PythonNet，你需要确保已经安装了Python环境，并且可以通过pip命令安装pythonnet包。对于Windows用户而言，还需要下载并配置好相应的Python DLL文件路径。这里以Python 3.10为例：

# 安装pythonnet
pip install pythonnet

接着，在C#代码中设置Python解释器DLL的路径，并初始化Python引擎：

using Python.Runtime;

// 设置Python解释器DLL的路径
Runtime.PythonDLL = "D:\\Python310\\python310.dll";

// 初始化Python引擎
PythonEngine.Initialize();

四、Python调用.NET

接下来，我们来看看如何从Python端调用.NET代码。假设我们有一个简单的C#类库Util.dll，其中包含了一个名为MyClass的类，该类有一个用于数值相加的方法Add。为了能够在Python中使用这个方法，我们需要做以下几步：

加载自定义程序集：通过clr.AddReference()函数加载.dll文件。
导入命名空间：使用from Util import MyClass语句导入所需的命名空间。
创建实例并调用方法：最后，我们可以像平常一样创建对象并调用其成员函数。

以下是完整的Python代码示例：

import clr
import sys

# 加载自定义程序集（假设程序集名为 Util.dll）
clr.AddReference('Util')

# 从程序集中导入命名空间（假设命名空间为 Util）
from Util import MyClass

# 创建 MyClass 的一个实例
my_instance = MyClass()

# 调用 MyClass 的一个方法（假设方法名为 Add）
result = my_instance.Add(100, 200)

# 打印结果
print(result)  # 输出应为300

五、.NET调用Python

当然，除了Python调用.NET之外，反过来也是完全可以做到的。例如，如果你想在C#中运行一段Python脚本，只需几行代码就可以搞定。下面的例子展示了如何计算cos(π*2)以及sin(5)的结果，并将其输出到控制台：

using Python.Runtime;

// 使用Python全局解释器锁（GIL）确保线程安全
using (Py.GIL())
{
    // 动态导入Python的numpy模块
    dynamic np = Py.Import("numpy");

    // 计算cos(π*2)，并打印结果
    Console.WriteLine(np.cos(np.pi * 2));

    // 获取sin函数
    dynamic sin = np.sin;

    // 计算sin(5)，并打印结果
    Console.WriteLine(sin(5));

    // 计算cos(5) + sin(5)，并将结果转换为double类型后打印出来
    double c = (double)(np.cos(5) + sin(5));
    Console.WriteLine(c);
}