该系列文章：
（一）python调用c++代码《从C++共享链接库编译到python调用指南》
（二）ndarray(Python)与Mat(C++)数据的传输
（三）C++结构体与python的传输

1、前言

对于某些时候，我们希望能在python中调用c++代码，或许是为了追求速度，或许是为了调用现成的c++代码。

网上也有很多相关方面的教程，但他们的c++代码仅仅为一个函数或者一个类，情况比较简单。

我找到了一个不错的c++项目，但是我没有能力用python重写，所以我将c++中的main函数写成一个类，并希望导出为共享链接库（.so文件），在python中调用。

我的难点在于我希望导出的这个类，使用了第三方库OpenCV，以及这个类还使用了其他的类，情况一下就复杂了。

实际上这也符合真实情况，如果我只想调用c++实现的一个函数或者单纯的类，为什么不直接用python写呢？实际情况才是如同上面我讲的那样，情况复杂。

2、介绍

注意：opencv.cpp是作者自己写的一个类（类似于RPPG.cpp），而OpenCV是第三方库，不要混淆了

三个类都使用了OpenCV第三方库，同时HB使用了RPPG类和opencv类，RPPG使用了opencv类，而我要导出HB类，使其可以在python中调用，依赖关系复杂了。

所以，我们使用cmake来帮助编译so文件

3、环境安装

首先我们在Ubuntu20.04中编译( （一）Ubuntu安装详细教程（从镜像制作到NVIDIA驱动安装全流程）——超详细的图文教程）

3.1 gcc安装

先查看是否安装gcc:

如果没有安装：

# 在终端中，依次执行
sudo apt-get update
sudo apt-get install build-essential gdb
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3.2 cmake安装

先查看是否安装cmake：

如果没有安装，请参阅 Kitware APT存储库中适用于您的平台的说明

4、编译

# .hpp 头文件，用于申明
# .cpp 实现头文件中申明的函数或类
-project
--HB.cpp
--HB.hpp
--RPPG.cpp
--RPPG.hpp
--opencv.cpp
--opencv.hpp
--......
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首先我的结构目录如上，在节2中给出了之间的关系，我们的目的是导出HB.cpp为so文件

4.1 CMakeLists.txt

我们知道编译时会指定许多参数，CMakeLists.txt就是告诉cmake我们编译时的参数设定。

我们在project文件夹下新建CMakeLists.txt文件，内容如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.0.0)	# 最小版本
project(hbp VERSION 0.1.0)  # 项目名称

set(CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++11")   # 添加c++11标准

find_package(OpenCV REQUIRED) # 添加OpenCV库
include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})

add_library(opencv SHARED opencv.cpp)	# 把opencv.cpp导出为链接库，SHARED指定为共享链接库
target_link_libraries(opencv ${OpenCV_LIBS})	#因为opencv.cpp使用了OpenCV，所以将OpenCV链接到opencv中，相当于告诉opencv去哪儿找OpenCV

add_library(RPPG SHARED RPPG.cpp)
target_link_libraries(RPPG ${OpenCV_LIBS})	# RPPG也使用了OpenCV库，也要链接

add_library(HB SHARED HB.cpp)
target_link_libraries(HB ${OpenCV_LIBS})	# HB也使用了OpenCV库

target_link_libraries(RPPG opencv)	# RPPG还使用了opencv类
target_link_libraries(HB RPPG) # HB使用了RPPG（同时RPPG链接了opencv，相当于HB间接链接了opencv）
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可以看出：

1. 第三方库是通过target_link_libraries直接链接
2. 自定义类要先通过add_library定义为共享链接库，后面再通过target_link_libraries链接

4.2 编译

在project中新建build文件夹：

-project
--build/
--CMakeLists.txt
--HB.cpp
--HB.hpp
--RPPG.cpp
--RPPG.hpp
--opencv.cpp
--opencv.hpp
--......
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再终端中进入build/，执行命令：$ cmake ..：

再执行：$ make：

然后就得到了想要的HB.so文件：

（会自动加lib-前缀，所以libHB.so就是编译好的文件）

4.3 检查

编译时成功不代表真的成功，我们需要检查一下。
执行命令$ ldd -r libHB.so：


这代表成功了。

失败了是什么样的？

如果我直接按照python调用C++中的函数【最简明教程】编译so文件：$ g++ -o HB.so -shared -fPIC HB.cpp得到HB.so文件，现在检查一下这个有没有问题$ ldd -r HB.so：

可以看到出现大量的"undefined symbol:“，从后面的_ZN2cv8fastFreeEPv可以看出是缺少OpenCV的链接，导致使用的OpenCV函数为"undefined symbol:”，同理还可以看到“RPPG”等。

如果你想查看是具体什么函数，你可以执行命令：
c++filt _ZN2cv8fastFreeEPv就可以查看到后面的一串到底代表哪个函数

5、python中调用

直接给代码：

import ctypes
dll=ctypes.cdll.LoadLibrary

# 加载so链接库
lib=dll("./libHB.so")

# 这里是调用HB类中的load函数
lib.load()

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可以看到C++中HB.load()函数执行成功会打印字符串：

验证一下，运行python代码，ok！