Boost.Python
Boost.Python 是 Boost 中的一个组件，使用它能够大大简化用 C++ 为 Python 写扩展库的步骤，提高开发效率，虽然目前它对 Python 嵌入 C++ 的支持还不是很多，但也能提供很大方便。另外，华宇煜也编写了一份关于Boost.Python 简明教程。
1 Boost 安装简介
在正式开始使用 Boost.Python 之前，我们必须先编译 Boost。首先到 Boost 的官方站点 下载 Boost 的源码包，把它们解压到你喜欢的目录，为编译做好准备。另外，在正式安装 Boost.Python 之前，我们必须先正确安装 Python。
1.1 Linux 下的编译
首先切换到 Boost 源码所在的路径，执行 ./configure 脚本，为配置脚本提供 Python 运行环境相应的参数：
--with-python-version=2.4 \
--with-python-root=/usr
然后，和绝大部分 Linux 程序一行，执行 make 就可以开始编译了。编译完毕后，切换到 root 权限后再执行make install，把 Boost 相应的头文件和库文件复制到相应的地方，就可以使用了。
1.2 使用 MinGW + MSys 在 Windows 下的编译
首先需要编译的是 Boost 的编译工具 bjam，直接到 bjam 所在目录下，即 Boost 源码包所在目录下的\tools\build\jam_src，执行 build.bat mingw，稍等片刻，bjam.exe 就编译好了。把编译好的 bjam.exe 复制到你的%PATH% 路径能够直接找到的地方，为后续的编译工作做好准备。
接下来，切换到 Boost 源码所在路径，执行 bjam 进行编译。我们需要提供关于 Python 的一些参数，变量 PYTHON_ROOT 指向 Python 运行环境所在的目录，变量 PYTHON_VERSION 的值为 Python 的版本号，如果你的 Python 安装路径与滇狐不同，请将相应的变量修改为你机器上相应的路径，编译命令行如下：
编译完毕后，你将会在你的 C:\Boost 下找到编译得到的 Boost 相应头文件与库文件，你可以根据你的需要将它移动到别的地方备用。
2 使用 Boost.Python 嵌入 Python 模块到 C++
Boost.Python 目前并没有提供完整的将 Python 模块嵌入到 C++ 的包装库，因此许多工作我们还必须通过 Python C API 来进行。但是，利用 Boost.Python 中提供的一些模块，能够给我们的工作带来极大便利。
2.1 修改模块加载路径，装入 Python 模块
与任何一个其它 Python 嵌入 C/C++ 的程序一样，我们需要在第一条 #include 语句处含入 Python.h，并在程序开始时调用 Py_Initialize()，在程序结束时调用 Py_Finalize()。
接下来，我们便可以开始准备装入 Python 模块了。为了让 Python 解释器能够正确地找到 Python 模块所在的位置，我们需要将 Python 模块所在的路径添加到模块搜索路径中，添加搜索路径的 Python 语句如下：
if not ‘/module/path‘ in sys.path:
sys.path.append(‘/module/path‘)
我们使用 Python C API 执行类似的语句，就能将模块的搜索路径添加到 Python 解释器中。添加了搜索路径后，就可以通过PyImport_ImportModule 函数加载 Python 模块了。PyImport_ImportModule 返回值是 PyObject *，为了避免手工处理繁琐的引用计数等问题，我们求助于 Boost.Python 提供的 handle 模块，将 PyObject * 封装起来，以方便使用，代码如下：
...
boost::python::handle<>* _module; // Module handle.
std::string path; // Path of the Python module.
std::string module; // Module name.
...
try
{
PyRun_SimpleString("import sys");
PyRun_SimpleString((std::string("if not ‘") + path
+ "‘ in sys.path: sys.path.append(‘" + path + "‘)").c_str());
_module = new boost::python::handle<>(
PyImport_ImportModule((char *) module));
...
}
catch (...)
{
PyErr_Print();
PyErr_Clear();
delete _module;
_module = NULL;
return false;
}
...
需要注意的是，通过 Python C API 加载的 Python 解释器并没有把当前路径列入默认的搜索路径中。因此，即使你的 Python 模块就存放在当前路径，你也必须使用上面的代码将当前路径添加到搜索路径中之后，才能通过 PyImport_ImportModule 加载到模块。
当 Python 模块使用完毕或程序结束时，请使用 delete 将 _module 指针释放，handle 被释放的时候会自动释放相应的 Python 模块并回收相应资源。
2.2 调用 Python 函数
导入了 Python 模块之后，调用 Python 函数就非常容易了。Boost.Python 里封装了一个非常好用的模板函数boost::python::call_method，它可以替你处理调用函数时需要处理的种种细节，将你从 Python C API 中繁琐的“将参数打包为 PyObject *”、“构造 Tuple”、“传递 Tuple”、“解包返回值”等工作中彻底解放出来，你只需要这样：
参数 1, 参数 2, ...);
模块指针可以通过我们前面得到的 _module 的 get 方法获得，例如：
bool result;
std::string config_file;
...
try
{
return boost::python::call_method<bool>(_module->get(), "initialize",
config_file);
}
catch (...)
{
PyErr_Print();
PyErr_Clear();
...
}
...
2.3 使用 Python 类对象
使用 Python C API 调用 Python 函数和调用 Python 类对象是没有太大区别的，我们只需要调用类的构造方法，得到一个类对象，然后把该类的指针看做模块指针，按照前面调用普通函数的方法调用类成员方法就可以了。例如，下列代码从 _module 中创建了一个 YukiSession 对象，然后调用了其中的 on_welcome 方法。除了展示调用类成员方法外，这段代码还展示了构造 Python list 对象、从 Python list 对象中获取元素的方式。
boost::python::handle<> _yukisession;
...
// Retrieve the module handle and namespace handle.
boost::python::object main_module(*_module);
boost::python::object main_namespace = main_module.attr("__dict__");
// Call the method and get the object handle.
_yukisession = boost::python::handle<>((PyRun_String(
"YukiSession()", Py_eval_input,
main_namespace.ptr(), main_namespace.ptr())));
...
// Compose a list.
boost::python::list param;
param.append(boost::python::str(_addr.get_host_addr()));
param.append(boost::python::str());
// Call the method and retrieve the result.
// Method is equivalent to:
// "bool __thiscall YukiSession::on_welcome(list param);"
result = boost::python::call_method<bool>
(_yukisession.get(), "on_welcome", param);
// Extract an item from a list.
str = boost::python::call_method<std::string>
(param.ptr(), "__getitem__", 1);
...
3 在嵌入的 Python 模块中调用 C++ 程序
通过动态链接库的方式使用 Boost.Python 导出C++ 模块到 Python 程序与在 C++ 可执行程序中导出模块给嵌入的 Python 解释器，编写程序的方式几乎是完全相同的。因此这里只简单介绍导出普通函数的方法，想详细了解更多高级功能，如导出 C++ 类、导出可被 Python 重载的类等，可以参看华宇煜的Boost.Python 简明教程或官方Boost.Python 文档。
3.1 导出 C++ 函数
首先使用 BOOST_PYTHON_MODULE 宏定义需要导出给 Python 的模块，然后用 boost::python::def 语句定义导出的函数、参数列表以及 Doc String，例如在下面的例子中，我们导出了一个 C++ 函数 yukigettext，并重命名为 gettext：
BOOST_PYTHON_MODULE(yuki)
{
boost::python::def("gettext", yukigettext,
boost::python::args("id"), "Translate message.");
}
3.2 为 Python 初始化 C++ 模块
使用 BOOST_PYTHON_MODULE(name) 定义了 Python 模块后，该宏会自动生成一个函数 initname，我们需要在Py_Initialize() 之后调用这个自动生成的函数，初始化导出到 Python 的模块。例如我们刚才导出模块用的宏BOOST_PYTHON_MODULE(yuki)，因此初始化的时候就应该调用 inityuki()：
Py_Initialize();
inityuki();
...
3.3 在 Python 模块中调用 C++ 模块
此时我们在 Python 模块中只需要像普通的 Python 模块那样，将导入的 C++ 模块用 import 语句加载进来，就可以调用了：
...
print yuki.gettext("This is a test!")
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