Python 和 .Net 集成选项

Question

我想将 Python 与 C# 集成。我发现了两种使用进程间通信和 IronPython 的方法

进程间通信需要在所有客户端计算机上安装 Python.exe，因此不是一个可行的解决方案。

我们开始使用 IronPython，但它现在只支持 2.7 python 版本。我们使用的是 3.7 版本。

以下代码我们尝试使用 IronPython：

private void BtnJsonPy_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        // 1. Create Engine
        var engine = Python.CreateEngine();

        //2. Provide script and arguments
        var script = @"C:\Users\user\source\path\repos\SamplePy\SamplePy2\SamplePy2.py"; // provide full path
        var source = engine.CreateScriptSourceFromFile(script);

        // dummy parameters to send Python script 
        int x = 3;
        int y = 4;

        var argv = new List<string>();
        argv.Add("");
        argv.Add(x.ToString());
        argv.Add(y.ToString());

        engine.GetSysModule().SetVariable("argv", argv);

        //3. redirect output
        var eIO = engine.Runtime.IO;

        var errors = new MemoryStream();
        eIO.SetErrorOutput(errors, Encoding.Default);

        var results = new MemoryStream();
        eIO.SetOutput(results, Encoding.Default);

        //4. Execute script
        var scope = engine.CreateScope();

        var lib = new[]
        {
            "C:\\Users\\user\\source\\repos\\SamplePy\\CallingWinForms\\Lib",
            "C:\\Users\\user\\source\\repos\\SamplePy\\packages\\IronPython.2.7.9\\lib",
            "C:\\Users\\user\\source\\repos\\SamplePy\\packages\\IronPython.2.7.9",
            "C:\\Users\\user\\source\\repos\\SamplePy\\packages\\IronPython.StdLib.2.7.9"
            //"C:\\Users\\user\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python37 - 32\\Lib",
            //"C:\\Users\\user\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python37-32\\python.exe",
            //"C:\\Users\\user\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python37 - 32",
            //"C:\\Users\\user\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python37-32\\DLLs"
        };

        engine.SetSearchPaths(lib);
        engine.ExecuteFile(script, scope);
        //source.Execute(scope);

        //5. Display output
        string str(byte[] x1) => Encoding.Default.GetString(x1);

        Console.WriteLine("Errrors");
        Console.WriteLine(str(errors.ToArray()));
        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("Results");
        Console.WriteLine(str(results.ToArray()));

        lblAns.Text = str(results.ToArray());
    }

问题有时是，要进行繁重的机器学习编程，我们需要添加“模块”。这些模块将依赖于其他模块。这增加了第 4 点，代码的执行脚本部分，因为必须在此处提供该模块的更多数据路径，而且var lib = new[]Iron Python 也不支持某些模块（例如，涉及 OCR 操作的模块等）

由于这些限制，我发现 Pythonnet 也有助于将 .net 应用程序与 Python 集成。但我是新手，所以想要一些关于实现相同的想法，以及可用的代码示例，以及是否可行或推荐与 Python 3.7 一起使用

我检查了一下，最初设置 Pythonnet 很麻烦，因此需要有关如何设置的帮助或步骤。还想知道将来 Iron Python 是否也支持 Python 3.X。

Answer 1

我对 IronPython 不熟悉，但我出于同样的目的使用pythonnet很多 - 将 Python 与 C# 集成，所以我可以详细说明。

将pythonnet用于您的目的的优点是让您可以使用所有 CPython 包（numpy、scipy、pandas、Theano、Keras、scikit-learn 等），但避免了将 python.exe 作为单独进程调用的开销（pythonnet通过将 pythonXY.dll 加载到您的进程中来工作）。

注意 pythonnet 也需要有独立的 Python 可用，但你可以使用Embeddable Python 包，它非常轻量级，可以随你的应用程序一起分发。

pythonnnet支持 Python 3.7，但已发布的 NuGet 包仅适用于 Python 3.5。您有多种选择来获取 Python 3.7 的 pythonnet：

1. 下载pythonnet轮包一封来自PyPI和提取Python.Runtime.dll从中
2. 按照pythonnet 安装 wiki 上的建议，从pythonnet appveyor build artifacts下载 NuGet 包
3. 从源代码构建

重要提示： pythonnet版本必须与您的Python 版本和位数相匹配。例如，如果您使用的是Python 3.7 32 位，请下载pythonnet-2.4.0-cp37-cp37m-win32.whl。如果您的Python 是 64 位，请下载pythonnet-2.4.0-cp37-cp37m-win_amd64.whl。您的C# 项目平台目标也必须匹配（x86 用于 32 位或 x64 用于 64 位）。

代码示例与您发布的内容具有类似的功能，使用 pythonnet（在 Windows 7 上使用 Python 3.7.4 和来自最新构建工件的pythonnet NuGet 进行测试）：

        private void Test()
        {
            // Setup all paths before initializing Python engine
            string pathToPython = @"C:\Users\user\AppData\Local\Programs\Python\Python37-32";
            string path = pathToPython + ";" +
                          Environment.GetEnvironmentVariable("PATH", EnvironmentVariableTarget.Machine);
            Environment.SetEnvironmentVariable("PATH", path, EnvironmentVariableTarget.Process);
            Environment.SetEnvironmentVariable("PYTHONHOME", pathToPython, EnvironmentVariableTarget.Process);

            var lib = new[]
            {
                @"C:\Users\user\source\path\repos\SamplePy\SamplePy2",
                Path.Combine(pathToPython, "Lib"),
                Path.Combine(pathToPython, "DLLs")
            };

            string paths = string.Join(";", lib);
            Environment.SetEnvironmentVariable("PYTHONPATH", paths, EnvironmentVariableTarget.Process);

            using (Py.GIL()) //Initialize the Python engine and acquire the interpreter lock
            {
                try
                {
                    // import your script into the process
                    dynamic sampleModule = Py.Import("SamplePy");

                    // It is more maintainable to communicate with the script with
                    // function parameters and return values, than using argv 
                    // and input/output streams.

                    int x = 3;
                    int y = 4;
                    dynamic results = sampleModule.sample_func(x, y);
                    Console.WriteLine("Results: " + results);
                }
                catch (PythonException error)
                {
                    // Communicate errors with exceptions from within python script -
                    // this works very nice with pythonnet.
                    Console.WriteLine("Error occured: ", error.Message);
                }
            }
        }

样本Py.py：

def sample_func(x, y):
    return x*y