0、參考文檔及博客
重要的東西放前面：
用C或者C++編寫模塊的官方文檔：
https://docs.python.org/3/extending/index.html
我配置環境時的參考博客：
https://blog.csdn.net/nanguabing007/article/details/89394541
1、環境配置步驟
這個網上有太多教程了，總結一下就是:
0、VS項目配置裏，32位系統配置選x86，64位系統配置選x64，否則無法調用pyd等動態庫，導致出現調用自己寫的簡單python代碼可以，但是無法調用numpy等第三方庫的問題。調用不了numpy還不會報錯，只會在調用完PyImport_ImportModule函數之後返回NULL，極難調試。選Debug版就要在鏈接器配置裏連接python36_d.lib，選release版要鏈接python36.lib。
1、找python源代碼編譯一遍，獲得對應的pythonxx_d.lib文件。這裏遇到過的問題主要是：（1）VS2017編譯報錯，顯示少了個SDK。
解決方法是：用Visual Studio Installer下載所需的SDK。
2、將編譯完成後出現的PcBuild->win32->python36_d.lib文件移動到相應的位置，在VS中配置好配置->鏈接器->輸入。這裏遇到的主要問題是：（1）運行調用python文件的代碼時顯示缺少python的動態鏈接文件。
解決方法是：找到python36_d.dll，移動到C:\Windows\System32文件夾下面。
3、運行調用python的C++代碼。這裏遇到的主要問題是：（1）調用Py_Initialize函數時，報錯如下：
“Fatal Python error: Py_Initialize: unable to load the file system codec ModuleNotFoundError: No module named ‘encodings’”。
解決方法是在系統環境變量里加上這條：
網上有教程說要設置PYTHONHOME才能用，但是我試了一下，只設置PYTHONPATH就夠了
注意：設置完環境變量之後要重啓才能生效。
2、C++調用python的方法
代碼框架：（同樣來源於上面這篇博客，可用於測試環境配置成功與否）
#include <Python.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
Py_SetPythonHome((wchar_t*)("D:\anaconda\envs\mworks_dis"));
/**
這句語句是在添加python.exe所在路徑
**/
Py_Initialize();//使用python之前，要調用Py_Initialize();這個函數進行初始化
if (!Py_IsInitialized())
{
printf("初始化失敗！");
return 0;
}
else {
PyRun_SimpleString("import sys");
PyRun_SimpleString("sys.path.append('./')");//這一步很重要，修改Python路徑
PyObject * pModule = NULL;//聲明變量
PyObject * pFunc = NULL;// 聲明變量
pModule = PyImport_ImportModule("hello");//這裏是要調用的文件名hello.py
if (pModule == NULL)
{
cout << "沒找到該Python文件" << endl;
}
else {
pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "add");//這裏是要調用的函數名
PyObject* args = Py_BuildValue("(ii)", 28, 103);//給python函數參數賦值
PyObject* pRet = PyObject_CallObject(pFunc, args);//調用函數
int res = 0;
PyArg_Parse(pRet, "i", &res);//轉換返回類型
cout << "res:" << res << endl;//輸出結果
}
Py_Finalize();//調用Py_Finalize，這個根Py_Initialize相對應的。
}
return 0;
}報錯處理函數
網上給的代碼裏對初始化python環境以及調用python文件函數的異常處理往往都是直接輸出一句話，但其實這樣非常不方便我們調試。（比如每次都是在調用某個python文件的時候返回NULL值，但是如果進程崩潰在python代碼運行階段，我們是無法知道問題出在哪的）
所以我們最好寫一些異常處理函數，使得我們能看到python代碼報出來的錯誤。
（1）處理方法一：PyErr_Print
在每個可能出錯的地方加上這句，這樣它就會把在python虛擬機裏調用時發生的錯誤在控制檯中顯示出來。我們就可以根據信息來進行調試。
if (PyErr_Occurred()) PyErr_Print();（2）處理方法二：PyErr_Fetch
這也是網上提的很多的方法，功能比上面的要自由得多。例如你並不是在寫一個控制檯程序，用PyErr_Print就沒有地方給你輸出。或者你想要做一個錯誤日誌記錄的功能，那就可以用這個方法。
網上提到這個方法的很多，但是比較少直接給出即插即用的代碼塊的。我找了很久才找到這個（C代碼中如何得到python腳本異常時的traceback信息）。但文中代碼無法即插即用，所以我在它上面作了一些小修改，得到下面的代碼塊。（如果使用的時候發現PyObject 這些函數都報錯，說明環境沒配好，建議先按照文章第一步先把python環境配好）
#pragma once
#ifndef PYTHONEXCEPTION_H
#define PYTHONEXCEPTION_H
#include <Python.h>
#include <frameobject.h>
#include <fstream>
using namespace std;
void message_error_dialog_show(char* buf)
{
ofstream ofile;
if(ofile)
{
ofile.open("error_dialog.txt", ios::out);
ofile << buf;
ofile.close();
}
return;
}
void process_python_exception()
{
char buf[65536], *buf_p = buf;
PyObject *type_obj, *value_obj, *traceback_obj;
PyErr_Fetch(&type_obj, &value_obj, &traceback_obj);
if (value_obj == NULL)
return;
PyObject *pstr = PyObject_Str(value_obj);
const char* value = PyUnicode_AsUTF8(pstr);
size_t szbuf = sizeof(buf);
int l;
PyCodeObject *codeobj;
l = snprintf(buf_p, szbuf, ("Error Message:\n%s"), value);
buf_p += l;
szbuf -= l;
if (traceback_obj != NULL) {
l = snprintf(buf_p, szbuf, ("\n\nTraceback:\n"));
buf_p += l;
szbuf -= l;
PyTracebackObject *traceback = (PyTracebackObject *)traceback_obj;
for (; traceback && szbuf > 0; traceback = traceback->tb_next) {
codeobj = traceback->tb_frame->f_code;
l = snprintf(buf_p, szbuf, "%s: %s(# %d)\n",
PyUnicode_AsUTF8(PyObject_Str(codeobj->co_name)),
PyUnicode_AsUTF8(PyObject_Str(codeobj->co_filename)),
traceback->tb_lineno);
buf_p += l;
szbuf -= l;
}
}
message_error_dialog_show(buf);
Py_XDECREF(type_obj);
Py_XDECREF(value_obj);
Py_XDECREF(traceback_obj);
}
#endif // !PYTHONEXCEPTION_H把這段代碼粘貼到需要進行異常處理的地方就好。
2.5、終極解決方案
如果實在被調用過程搞煩了，還有一個權宜之計，直接用system(“python xxxxxxxx.py”)來調。
3、踩坑記錄
按照前面的步驟應該能解決絕大多數問題了。下面這一章是我在某個特定項目中踩的坑，不一定能幫到讀者。
（1）python第三方庫調用出錯
我在開發時調用到了兩份python代碼，一份只調用了os、zipfile等這些自帶的庫，順利調用，另一份調用了numpy、pandas這類第三方庫，然後就報錯。
排查出來是兩個原因導致的：python第三方庫不完整（或損壞）、電腦上有加密軟件之類的。
第一種情況是python第三方庫不完整（或損壞），報錯信息裏會寫某個庫裏缺少dll（得先配好上文第二步的PyErr_Fetch代碼才能看到是哪個庫的問題），這種情況就直接卸載這個庫再重裝就好。我開發的時候把pandas、numpy、lxml庫都重裝了一遍之後就好了。
第二種情況是電腦上有加密軟件之類的，這種情況應該在實驗室或者公司裏很常見，具體原因是某些加密軟件的加密策略中沒有考慮到VS也有調用.py文件的需求，所以通過VS調不動.py腳本文件，也就是說VS運行python代碼的時候，打開的是亂碼，那自然沒法進行編譯運行。解決方法是更新一下加密軟件的加密策略，或者把要調用的.py文件編譯成dll和lib，又或者用下面的代碼編譯成.pyc文件（編譯完之後記得把生成的.pyc文件名中多出來的.cpython36這些刪掉）。
import py_compile
py_compile.compile(r'E:\xxxx.py')（2）python模塊環境太大
一開始開發的時候由於不知道python環境中哪些是要用到的，哪些是不需要的，所以把整個1.8G的python文件夾打包到模塊中交付給別人（覺得自己好憨啊…）
後來經過一番查閱，發現其實只需要以下文件就可以讓C++成功調用python代碼了。
這裏面每個文件夾的作用在文章的第一部分已經寫了，一些是項目依賴項，一些是系統環境變量要求的。兩個dll是備用了，如果接收的人電腦裏沒有這兩個dll的話你可以直接給他。
（3）軟件無法調用該調用了python代碼的模塊
我單獨開發的時候，是寫一個控制檯demo來進行測試的，測試時可以順利調用python，但是交付集成到別的軟件中時卻無法調用。這種情況建議把python代碼編譯成dll和lib再用。具體原因我也沒懂，但確實湊效了，讀者遇到這種問題可以試一試這種方法。
至於其他的坑，現在回頭想想都是因爲沒有用上PyErr_Fetch看不到報錯信息，導致無從下手調試。用上PyErr_Fetch之後，對着報錯信息來處理，很多問題都迎刃而解了。