使用boost.python进行混合开发
原文请参照官网和各方参考，本文有改动！
引言：
Boost.Python是的一个组件。而Boost是目前很红火的准C++标准库，它提供了很多组件使得人们可以用C++语言更方便地实现更多的功能。Boost.Python就是Boost众多组件中的一个。但它是个特例，它的目的不是单纯地增强C++语言的功能，而是希望利用C++语言来增强Python语言的能力。使用Boost.Python库，我可以方便地将C++语言写的程序库用于Python语言，可以用Python更好地完成更多的任务。
好吧，我承认，我忘了说很重要的一点。那就是，通过Boost.Python，我们不仅仅可以用C++来扩展Python，我们还可以将Python嵌入C++。其实Python运行环境本身就提供了一套嵌入Python到其它语言的API，不过是C语言写的。有了这套API，我们就完全可以将Python嵌入到C/C++语言程序中去。但是，由于Python本身是一门面向对象的、动态类型的语言，还带垃圾收集，而C是个面向过程的、静态类型的、不带垃圾收集的程序设计语言。因此，直接使用这套C API非常痛苦。Boost.Python用面向对象+模板的方法将这套C API重新包装了一下，我们用起来就清爽多了。不过，目前这个包装还不完善，因此可能还是需要直接使用一部分Python C API。等它长大了我再来介绍它。
目前Boost.Python
特性包括：
o支持C++引用和指针
oGlobally Registered Type Coercions
o自动跨模块类型转换
o高效的函数重载
oC++异常到Python异常的转化
o参数默认值
o关键字参数
o在C++程序中访问Python语言中的对象
o导出C++迭代器为Python迭代器
o文档字符串
目前有多个工具可以实现跟Boost.Python类似的功能，如，等。但是它们有很大的不同。SWIG和SIP都定义了一种接口描述语言。我需要先写一个接口描述文件，用于描述我要导出的C++函数和类。然后通过一个翻译器，将接口描述文件翻译成C++程序。最后编译连接生成的C++程序来生成扩展库。而Boost.Python用于导出C++函数和类的时候，我需要添加的也是C++的代码，这是Boost.Python的最大特点之一。
SWIG比较适合用来包装C语言程序，最近也开始增强一些对C++的支持，但是到目前还不支持嵌套类等C++特性。SIP似乎除了用在包装库之外，就没几个人用。而Boost.Python可能是这三者之间对C++支持最好的一个。不过Boost.Python也有缺点，就是它使用了大量模板技巧，因此当要导出的元素比较多时，编译非常慢。不过幸好作为“胶水”，我并不需要经常修改和重编译，而且如果使用预编译头的话可以进一步提高编译速度。
Boost.Python的另外一个优点是，它的设计目标就是让C++程序库可以透明地导出到Python中去。即在完全不修改原来C++程序的情况下，导出给Python用。在这种设计理念下设计出来的Boost.Python比同类工具支持了给完善的C++特性，能够最大程度地保证不修改原C++程序。要知道贸然修改别人的程序，往往会带来许多难以察觉的错误。
1.3. 进行环境搭建：Boost1.53 可以直接进行exe安装，省去了编译的麻烦；官网可下载 boost_1_53_0-msvc-10.0-64.exe
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2. 建立一个dll工程，命名为例如CSLIC：进行代码练习
2.1. 从最小的C函数开始
添加包含路径和库路径之后，添加以下包含：
#include
#include
#include
#include
void dummyFunc(){
cout << "Dummy function called!" << endl;
}
对应的Wrapper为：
BOOST_PYTHON_MODULE(CSLIC) {
def(fun, dummyFunc)；
}这里需要留意的是，对应的MODULE里边的那个名字必须和 命名为例如CSLIC 里边制定的库 名字完全一样，否则python导入对应的模块时候会报错误。
关于第一次环境搭建，我们需要注意的有四点：
1.在编译时，需要让编译器知道Boost.Python和Python的头文件所在目录；
2.在连接时，需要让连接器知道Boost.Python和Python的库文件所在目录；
3.在连接时，让连接器知道我们要生成的是动态连接库，并且注意动态连接库的主文件名要跟模块名一致；
4.在运行Python解释器并装入Baby模块时，需要在当前目录或系统目录下找得到Boost.Python和Baby模块对应的动态连接库；
如果使用不同的操作系统、编译器或者IDE、不同版本的Python运行环境或Boost.Python库，成功运行上面的例子需要的设置可能不同，但我们只要注意保证上面四点，应该不会有什么大问题。
2.2. 构建类和结构体(一个小例子)
class Complex{
public:
double real;
double imag;
Complex(double rp,double ip);
double GetArg()const;
};
使用以下胶水代码来包装：
class_("Complex", init())
.def_readwrite("real", &Complex::real)
.def_readwrite("imag", &Complex::imag)
.def("GetArg", &Complex::GetArg)
胶水代码的意思是，先构造一个临时对象，该对象的类型是init (模板类init的一个实例)，然后用字符串"Complex"和这个临时对象构造另一个临时对象，该对象的类型是class_
(模板类class_的一个实例)。然后调用第二个临时对象的def_readwrite方法，该方法返回这个对象本身，因此可以接着再调用这个对象的def_readwrite方法和def方法。
一个完整的例子：
#include
#include//包含 Boost.Python的头文件
class Complex { //复数类
public:
double real; //表示实部的成员
double imag; //表示虚部的成员
//构造函数，以及初始化列表
Complex(double rp,double ip):
real(rp), //初始化实部
imag(ip) { //初始化虚部
}
//获取复数的幅角
double GetArg()const{
return atan2(imag, real);
}
};
usingnamespace boost::python; // 引入命名空间
BOOST_PYTHON_MODULE(CSLIC) {//胶水代码入口，导出一个名为“CSLIC”的模块
//构造一个类型为 "boost::python::class_"的对象 pyComplex
//构造参数为字符串 "Complex"
//表示要将 C++类 Complex导出到 Python中去，名字也叫 "Complex"
class_ pyComplex("Complex", no_init);
//导出它的构造方法，声明它的构造方法有两个 double类型的参数
pyComplex.def(init());
//导出它的公有成员 real，
//该成员在 Complex类中的位置是 &Complex::real
//导出到 Python中之后的名字也是 "real"
pyComplex.def_readwrite("real", &Complex::real);
//导出它的公有成员 imag，
//该成员在 Complex类中的位置是 &Complex::imag
//导出到 Python中之后的名字也是 "imag"
pyComplex.def_readwrite("imag", &Complex::imag);
//导出它的成员方法 GetArg
//该方法在 Complex类中的入口是 &Complex::GetArg
//导出到 Python中之后的名字也是 "GetArg"
pyComplex.def("GetArg", &Complex::GetArg);
}
生成动态连接库ADT.so (Linux下)或ADT.dll (Windows下)。然后我可以执行一段Python脚本来验证一下：
我遇到的问题：
(1):对于函数重载：产生模板库不能展开问题 ErrorC2784，ErrorC2780
解决方法：消除重载，函数改名......
下边的是一个成员函数重载的例子(其实和Free funciton的唯一差别就是声明导出的时候，要在class_对象的那个.后边加def，而一般函数只要直接Def即可):
//Overloadding
struct X{
bool f(int a){
return true;
}
bool f(int a, double b) {
return true;
}
bool f(int a, double b, char c){
return true;
}
int f(int a, int b, int c){
return a + b + c;
};
};
声明的时候，则要费时一点：
//helpers
bool (X::*fx1)(int) = &X::f;
bool (X::*fx2)(int, double) = &X::f;
bool (X::*fx3)(int, double, char)= &X::f;
int (X::*fx4)(int, int, int) = &X::f;
class_("X")
.def("f", fx1)
.def("f", fx2)
.def("f", fx3)
.def("f", fx4)
(2)：对于不能正常初始化问题：利用WIndepends查看后，缺少两个com组件；
打开dll文件，发现：
错误: 由于在隐性依赖模块中丢失导出函数，至少有一个模块有不能解析的导入。
错误: 发现不同 CPU 类型的模块。
警告: 至少有一个延时加载模块没找到。
警告: 由于在延时加载依赖模块中丢失导入函数，至少有一个模块具有不能解析的导入。
由于VS对64位os的支持不完善，导致大量使用32位库，造成不兼容；
解决方法： 切换到32位平台。
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