在 C# 中实例化 python 类

Question

我已经用 python 编写了一个类，我想通过 IronPython 将其包装到 .net 程序集中，并在 C# 应用程序中实例化。 我已将该类迁移到 IronPython，创建了一个库程序集并引用了它。 现在，我如何真正获得该类的实例？

该类看起来（部分）如下所示：

class PokerCard:
    "A card for playing poker, immutable and unique."

    def __init__(self, cardName):

我用 C# 编写的测试存根是：

using System;

namespace pokerapp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var card = new PokerCard(); // I also tried new PokerCard("Ah")
            Console.WriteLine(card.ToString());
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

为了在 C# 中实例化此类，我需要做什么？

Answer 1

IronPython 类不是 .NET 类。 它们是 IronPython.Runtime.Types.PythonType（Python 元类）的实例。 这是因为 Python 类是动态的，并且支持在运行时添加和删除方法，而这些是 .NET 类无法做到的。

要在 C# 中使用 Python 类，您需要使用 ObjectOperations 类。 此类允许您以语言本身的语义对 python 类型和实例进行操作。 例如，它在适当的时候使用魔术方法，自动将整数提升为长整型等。您可以通过查看源代码或使用反射器来了解有关 ObjectOperations 的更多信息。

这是一个例子。 Calculator.py 包含一个简单的类：

class Calculator(object):
    def add(self, a, b):
        return a + b

您可以在 .NET 4.0 之前的 C# 代码中使用它，如下所示：

ScriptEngine engine = Python.CreateEngine();
ScriptSource source = engine.CreateScriptSourceFromFile("Calculator.py");
ScriptScope scope = engine.CreateScope();

ObjectOperations op = engine.Operations;

source.Execute(scope); // class object created
object klaz = scope.GetVariable("Calculator"); // get the class object
object instance = op.Call(klaz); // create the instance
object method = op.GetMember(instance, "add"); // get a method
int result = (int)op.Call(method, 4, 5); // call method and get result (9)

您将需要引用程序集 IronPython.dll、Microsoft.Scripting 和 Microsoft.Scripting.Core。

C# 4 通过新的动态类型使这一切变得更加容易。

ScriptEngine engine = Python.CreateEngine();
ScriptSource source = engine.CreateScriptSourceFromFile("Calculator.py");
ScriptScope scope = engine.CreateScope();
source.Execute(scope);

dynamic Calculator = scope.GetVariable("Calculator");
dynamic calc = Calculator();
int result = calc.add(4, 5);

如果您使用的是带有 NuGet 支持的 Visual Studio 2010 或更高版本，只需执行此命令即可下载并引用相应的库。

Install-Package IronPython

Answer 2

现在 .Net 4.0 已发布并具有动态类型，因此应该更新此示例。 使用与 m-sharp 的原始答案中相同的 python 文件：

class Calculator(object):
    def add(self, a, b):
        return a + b

这是使用 .Net 4.0 调用它的方式：

string scriptPath = "Calculator.py";
ScriptEngine engine = Python.CreateEngine();
engine.SetSearchPaths(new string[] {"Path to your lib's here. EG:", "C:\\Program Files (x86)\\IronPython 2.7.1\\Lib"});
ScriptSource source = engine.CreateScriptSourceFromFile(scriptPath);
ScriptScope scope = engine.CreateScope();
ObjectOperations op = engine.Operations;
source.Execute(scope);

dynamic Calculator = scope.GetVariable("Calculator");
dynamic calc = Calculator();
return calc.add(x,y);          

同样，您需要添加对 IronPython.dll 和 Microsoft.Scripting 的引用。

正如您所看到的，源文件的初始设置和创建是相同的。

但是，一旦源代码成功执行，由于新的“dynamic”关键字，使用 python 函数会变得更加容易。

Answer 3

我正在更新 Clever Human 为已编译的 IronPython 类 (dll) 提供的上述示例，而不是 .py 文件中的 IronPython 源代码。

# Compile IronPython calculator class to a dll
clr.CompileModules("calculator.dll", "calculator.py")

新动态类型的 C# 4.0 代码如下：

// IRONPYTHONPATH environment variable is not required. Core ironpython dll paths should be part of operating system path.
ScriptEngine pyEngine = Python.CreateEngine();
Assembly myclass = Assembly.LoadFile(Path.GetFullPath("calculator.dll"));
pyEngine.Runtime.LoadAssembly(myclass);
ScriptScope pyScope = pyEngine.Runtime.ImportModule("calculator");
dynamic Calculator = pyScope.GetVariable("Calculator");
dynamic calc = Calculator();
int result = calc.add(4, 5);

参考资料：

1. 使用编译的 Python .NET/CSharp IP 2.6 中的类
2. IronPython 脚本的静态编译

Answer 4

我查遍了，恐怕与此相关的信息似乎并不多。 我非常确定没有人能够设计出一种方法来以您希望的干净方式做到这一点。

我认为这是一个问题的主要原因是，为了在 C# 应用程序中查看 PokerCard 类型，您必须将 Python 代码编译为 IL。 我不相信有任何 Python->IL 编译器。