5.3 純粋な埋め込み

最初に例示するプログラムは、Python スクリプト内の関数を実行するためのものです。超高水準インタフェースに関する節で挙げた例と同様に、Python インタプリタはアプリケーションと直接やりとりはしません (が、次の節でやりとりするよう変更します)。

Python スクリプト内で定義されている関数を実行するためのコードは以下のようになります:

#include <Python.h>

int
main(int argc, char *argv[])
{
    PyObject *pName, *pModule, *pDict, *pFunc;
    PyObject *pArgs, *pValue;
    int i;

    if (argc < 3) {
        fprintf(stderr,"Usage: call pythonfile funcname [args]\n");
        return 1;
    }

    Py_Initialize();
    pName = PyString_FromString(argv[1]);
    /* Error checking of pName left out */

    pModule = PyImport_Import(pName);
    Py_DECREF(pName);

    if (pModule != NULL) {
        pDict = PyModule_GetDict(pModule);
        /* pDict is a borrowed reference */

        pFunc = PyDict_GetItemString(pDict, argv[2]);
        /* pFun: Borrowed reference */

        if (pFunc && PyCallable_Check(pFunc)) {
            pArgs = PyTuple_New(argc - 3);
            for (i = 0; i < argc - 3; ++i) {
                pValue = PyInt_FromLong(atoi(argv[i + 3]));
                if (!pValue) {
                    Py_DECREF(pArgs);
                    Py_DECREF(pModule);
                    fprintf(stderr, "Cannot convert argument\n");
                    return 1;
                }
                /* pValue reference stolen here: */
                PyTuple_SetItem(pArgs, i, pValue);
            }
            pValue = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);
            Py_DECREF(pArgs);
            if (pValue != NULL) {
                printf("Result of call: %ld\n", PyInt_AsLong(pValue));
                Py_DECREF(pValue);
            }
            else {
                Py_DECREF(pModule);
                PyErr_Print();
                fprintf(stderr,"Call failed\n");
                return 1;
            }
            /* pDict and pFunc are borrowed and must not be Py_DECREF-ed */
        }
        else {
            if (PyErr_Occurred())
                PyErr_Print();
            fprintf(stderr, "Cannot find function \"%s\"\n", argv[2]);
        }
        Py_DECREF(pModule);
    }
    else {
        PyErr_Print();
        fprintf(stderr, "Failed to load \"%s\"\n", argv[1]);
        return 1;
    }
    Py_Finalize();
    return 0;
}

このコードはargv[1] を使って Python スクリプトをロードし、 argv[2] 内に指定された名前の関数を呼び出します。関数の整数引数は argv 配列中の他の値になります。このプログラムをコンパイルしてリンクし (できた実行可能形式を call と呼びましょう)、以下のような Python スクリプトを実行することにします:

def multiply(a,b):
    print "Will compute", a, "times", b
    c = 0
    for i in range(0, a):
        c = c + b
    return c

$ call multiply multiply 3 2
Will compute 3 times 2
Result of call: 6

この程度の機能を実現するにはプログラムがいささか大きすぎますが、ほとんどは Python から C へのデータ変換やエラー報告のためのコードです。Python の埋め込みという観点から最も興味深い部分は以下のコード、

    Py_Initialize();
    pName = PyString_FromString(argv[1]);
    /* pName のエラーチェックは省略している */
    pModule = PyImport_Import(pName);

インタプリタの初期化後、スクリプトは PyImport_Import() を使って読み込まれます。このルーチンは Python 文字列を引数に取る必要があり、データ変換ルーチンPyString_FromString() で構築します。

    pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, argv[2]);
    /* pFunc は新たな参照 */

    if (pFunc && PyCallable_Check(pFunc)) {
        ...
    }
    Py_XDECREF(pFunc);

ひとたびスクリプトが読み込まれると、 PyObject_GetAttrString() を使って必要な名前を取得できます。名前がスクリプト中に存在し、取得したオブジェクトが呼び出し可能オブジェクトであれば、このオブジェクトが関数であると考えて差し支えないでしょう。そこでプログラムは定石どおりに引数のタプル構築に進みます。その後、Python 関数を以下のコードで呼び出します:

    pValue = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);

関数が処理を戻す際、pValue は NULL になるか、関数の戻り値への参照が入っています。値を調べた後には忘れずに参照を解放してください。