在OpenHarmony標準系統上使用Python調用C/C++的SO庫(移植Python3.8到OpenHarmony標準系統)

作者：離北況歸 2023-12-29 08:45:40

系統 OpenHarmony

本文介紹如何在OpenHarmony標準系統上部署Python3.8編程環境，并且使用Python調用C/C++的SO庫。

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筆者最近將python解釋器Cpython3.8移植到了OpenHarmony標準系統上。并且開源相關編譯產物。

開源倉庫：在OpenHarmony標準系統上部署Python3.8編程環境

本文介紹如何在OpenHarmony標準系統上部署Python3.8編程環境，并且使用Python調用C/C++的SO庫。

1、在OpenHarmony標準系統上部署Python3.8編程環境

使用環境

OpenHarmony 4.0R
SDK: OpenHarmony SDK 官方發布渠道獲取的4.0.10.5

（1）在OpenHarmony arm64位上部署python3.8編程環境

相關文件下載地址：python3.8 for arm64 OpenHarmony

解壓cpython-3.8_oh_install.tar.xz文件為cpython-3.8_oh_install.tar文件

將解壓好的cpython-3.8_oh_install.tar文件發送到開發板data目錄,將cpython-3.8_oh_install.tar解壓。

hdc file send cpython-3.8_oh_install.tar /data
hdc shell #進入開發板終端
cd data
tar -xvf cpython-3.8_oh_install.tar

設置python命令(cpython編譯出來的可執行文件)所在路徑。

export PYTHONHOME=/data/cpython-3.8_oh_instal/bin

設置python庫文件所在路徑，包含兩個路徑。

# /data/cpython-3.8_oh_install/lib/python3.8里面有基礎庫的.py文件
# /data/cpython-3.8_oh_install/lib/python3.8/lib-dynload里面有zlib、libffi等三方庫的so 以及 import math需要的math.cpython-38-aarch64-linux-gnu.so等諸如此類的so
export PYTHONPATH=/data/cpython-3.8_oh_install/lib/python3.8:/data/cpython-3.8_oh_install/lib/python3.8/lib-dynload

# 設置third_party的so庫的查找位置 
# 因為把third_party的，例如libffi的庫文件放在/data/cpython-3.8_oh_install/lib/python3.8/lib-dynload
export LD_LIBRARY_PATH=/data/cpython-3.8_oh_install/lib/python3.8/lib-dynload:$LD_LIBRARY_PATH

運行python3。

cd cpython-3.8_oh_install
./bin/python3

將開發板連接網絡，安裝pip。

# 安裝pip
./bin/python3 -m ensurepip --upgrade

# 卸載pip
./bin/python3 -m pip uninstall pip

# pip管理的三方列表
./bin/bin/pip3 list

# 安裝requests庫，使用國內清華源
./bin/bin/pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple requests

# 卸載requests庫
./bin/bin/pip3 uninstall request

將64位python3和pip添加到系統環境變量中。

export PATH=/data/cpython-3.8_oh_install/bin:$PATH
export PATH=/data/cpython-3.8_oh_install/bin/bin:$PATH

#上一步中pip3 and pip3.8被安裝在/data/cpython-3.8_oh_instal
export PATH="/data/cpython-3.8_oh_instal/bin/bin:$PATH"

2、在OpenHarmony標準系統中使用Python的ctypes模塊調用C/C++的SO庫（類似于NAPI）

使用環境

OpenHarmony 4.0R
SDK: OpenHarmony SDK 官方發布渠道獲取的4.0.10.5
編譯環境：ubuntu18.04

下面以一個簡單的例子來實現在OpenHarmony標準系統中用Python的ctypes模塊調用C/C++的SO庫（類似于NAPI），按照以下步驟進行：

1.下載example工程，工程目錄結構為

.
├── CMakeLists.txt
└── example.c

example.c內容如下：

#include <stdio.h>

// 一個簡單的C函數，將兩個整數相加并返回結果
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

CMakeLists.txt：

add_library(example SHARED example.c)

2.使用OpenHarmony NDK編譯example工程，下載 OpenHarmony SDK 到linux環境,解壓好其中linux的native-linux-x64-x.x.x.x-Release.zip包。

3.設置OpenHarmony NDK 64位編譯工具鏈環境變量。

# 設置 ohos 64bit 庫編譯工具鏈環境變量 aarch64-linux-ohos
export OHOS_SDK=/home/jiajiahao/OpenHarmony/ndk/ohos-sdk/linux  # 此處是我的ohos_sdk解壓目錄，請替換為你自己的解壓目錄

export AS=${OHOS_SDK}/native/llvm/bin/llvm-as
export CC="${OHOS_SDK}/native/llvm/bin/clang --target=aarch64-linux-ohos"
export CXX="${OHOS_SDK}/native/llvm/bin/clang++ --target=aarch64-linux-ohos"
export LD=${OHOS_SDK}/native/llvm/bin/ld.lld
export STRIP=${OHOS_SDK}/native/llvm/bin/llvm-strip
export RANLIB=${OHOS_SDK}/native/llvm/bin/llvm-ranlib
export OBJDUMP=${OHOS_SDK}/native/llvm/bin/llvm-objdump
export OBJCOPY=${OHOS_SDK}/native/llvm/bin/llvm-objcopy
export NM=${OHOS_SDK}/native/llvm/bin/llvm-nm
export AR=${OHOS_SDK}/native/llvm/bin/llvm-ar
export CFLAGS="-fPIC -D__MUSL__=1"
export CXXFLAGS="-fPIC -D__MUSL__=1"

設置好OpenHarmony NDK編譯環境后，編譯example工程。

cd example
mkdir build 
cd build 
make clean

 # /home/jiajiahao/OpenHarmony/ndk/ohos-sdk/linux是此處是我的ohos_sdk解壓目錄，請替換為你自己的解壓目錄
/home/jiajiahao/OpenHarmony/ndk/ohos-sdk/linux/native/build-tools/cmake/bin/cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/home/jiajiahao/OpenHarmony/ndk/ohos-sdk/linux/native/build/cmake/ohos.toolchain.cmake  .. -L 

make

將編譯好的libexample.so發送到開發板上，使用Python調用so庫。

執行以下代碼：

創建一個名為example.py的Python文件，編寫如下代碼：
import ctypes

# 加載C共享庫
libexample = ctypes.CDLL('./libexample.so')

# 調用C函數
result = libexample.add(2, 3)
print("Result:", result)

調用so庫，最后得到兩個數字相加的結果。