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利用shiboken2库将Python代码封装为Qt插件

发布时间:2024-01-03 20:34:36

Shiboken2是一个Python绑定生成器,它可以将C++库绑定为Python模块,为开发人员提供了将Python代码封装为Qt插件的能力。以下是一个利用Shiboken2库将Python代码封装为Qt插件的步骤及示例。

步骤1:安装Shiboken2库

首先,您需要安装Shiboken2库。在使用pip包管理器的情况下,可以使用以下命令进行安装:

pip install shiboken2

步骤2:编写Python代码

编写您希望封装为Qt插件的Python代码。下面是一个简单的例子:

class MyWidget(QtWidgets.QWidget):
    def __init__(self):
        super(MyWidget, self).__init__()
        self.setWindowTitle("My Widget")
        
        layout = QtWidgets.QVBoxLayout()
        self.label = QtWidgets.QLabel("Hello World!")
        layout.addWidget(self.label)
        self.setLayout(layout)
        
    def set_text(self, text):
        self.label.setText(text)

步骤3:编写Shiboken类型系统定义文件

接下来,需要编写一个Shiboken类型系统定义文件(.typesystem文件),用于描述要绑定的C++类。以下是一个简单的示例:

<typesystem package="MyWidget" version="1.0">
    <pyside_target version="2.0.0">
        <pyside_module name="MyWidget" >
            <class name="MyWidget" wrapped="true" >
                <constructor />
                <method name="set_text" />
            </class>
        </pyside_module>
    </pyside_target>
</typesystem>

在这个示例中,我们将Python类MyWidget绑定为了Qt插件。wrapped="true"表示要绑定的是一个Python类。

步骤4:生成代码

运行Shiboken绑定生成器来生成代码。使用以下命令生成代码:

shiboken2 --generator=cpp --output-directory=Generated mywidget.typesystem.xml

这将使用上一步中编写的Shiboken类型系统定义文件生成C++代码,并将其放在名为“Generated”的文件夹中。

步骤5:编写C++包装代码

编写一些C++代码来包装Shiboken生成的代码。以下是一个简单的示例:

#include <Python.h>
#include <shiboken.h>
#include "mywidget.h"

static PyObject* mywidget_new(PyTypeObject* type, PyObject* args, PyObject* kwds)
{
    MyWidget* self;
    self = reinterpret_cast<MyWidget*>(type->tp_alloc(type, 0));
    return reinterpret_cast<PyObject*>(self);
}

static int mywidget_init(MyWidget* self, PyObject* args, PyObject* kwds)
{
    self->widget = new MyWidget(QCoreApplication::instance());
    return 0;
}

static PyMethodDef PyMyWidget_methods[] = {
    { "set_text", reinterpret_cast<PyCFunction>(mywidget_set_text), METH_VARARGS, ""},
    { NULL }
};

static PyTypeObject PyMyWidget_Type = {
    PyVarObject_HEAD_INIT(NULL, 0)
    "mywidget.MyWidget",          /* tp_name */
    sizeof(MyWidget),             /* tp_basicsize */
    0,                            /* tp_itemsize */
    0,                            /* tp_dealloc */
    0,                            /* tp_print */
    0,                            /* tp_getattr */
    0,                            /* tp_setattr */
    0,                            /* tp_reserved */
    0,                            /* tp_repr */
    0,                            /* tp_as_number */
    0,                            /* tp_as_sequence */
    0,                            /* tp_as_mapping */
    0,                            /* tp_hash  */
    0,                            /* tp_call */
    0,                            /* tp_str */
    0,                            /* tp_getattro */
    0,                            /* tp_setattro */
    0,                            /* tp_as_buffer */
    Py_TPFLAGS_DEFAULT,           /* tp_flags */
    "MyWidget object",            /* tp_doc */
    0,                            /* tp_traverse */
    0,                            /* tp_clear */
    0,                            /* tp_richcompare */
    0,                            /* tp_weaklistoffset */
    0,                            /* tp_iter */
    0,                            /* tp_iternext */
    PyMyWidget_methods,           /* tp_methods */
    0,                            /* tp_members */
    0,                            /* tp_getset */
    0,                            /* tp_base */
    0,                            /* tp_dict */
    0,                            /* tp_descr_get */
    0,                            /* tp_descr_set */
    0,                            /* tp_dictoffset */
    reinterpret_cast<initproc>(mywidget_init),  /* tp_init */
    0,                            /* tp_alloc */
    mywidget_new,                 /* tp_new */
};

static PyModuleDef mywidget_module = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT,
    "mywidget",
    "mywidget module",
    -1,
    NULL, NULL, NULL, NULL, NULL
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_mywidget(void)
{
    PyObject* module;
    module = PyModule_Create(&mywidget_module);
    
    if (PyType_Ready(&PyMyWidget_Type) < 0)
        return NULL;
    
    Py_INCREF(&PyMyWidget_Type);
    PyModule_AddObject(module, "MyWidget", reinterpret_cast<PyObject*>(&PyMyWidget_Type));
    
    return module;
}

在这个示例中,我们定义了一个C++类MyWidget,该类是Python类MyWidget的包装。此外,还定义了一个包含初始化函数和方法的类型对象。

步骤6:生成Qt插件

使用以下命令将C++包装代码构建为Qt插件:

qmake && make

这将生成一个名为“mywidget.so”的Qt插件。

步骤7:使用Qt插件

使用以下代码加载并使用Qt插件:

import sys
from PySide2.QtWidgets import QApplication

app = QApplication(sys.argv)

# Load the plugin
app.addLibraryPath("path/to/plugin")  # Replace with the actual path to the plugin
app_instance = app.instance()
app_instance.loadLibrary("mywidget")

# Use the plugin
from mywidget import MyWidget
widget = MyWidget()
widget.set_text("Hello from plugin!")
widget.show()

app.exec_()

在这个示例中,我们首先使用addLibraryPath()指定了Qt插件的目录,然后使用loadLibrary()加载了名为“mywidget”的插件。接下来,我们实例化了Qt插件中封装的Python类MyWidget,并使用其方法来设置标签的文本并显示窗口。

通过按照以上步骤,您可以使用Shiboken2库将Python代码封装为Qt插件,并将其与现有的Qt应用程序集成在一起。