前言

关于C#如何调用Python，网上提供了很多解决方案，有用ironPython的，也有把python代码打包成exe的，还有通过process类调用python的，但这些方案或多或少都有一些缺陷，比如ironPython无法调用第三方库，打包成exe运行速度太慢等。本文主要针对Process类调用python分发给别人使用时候需要安装python环境的问题提出一个解决方案。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、问题分析

C#如何调用Python，有一个很经典的解决方案，就是使用C#的Process类创建一个进程，这个进程实际上是为了Python解释器所开辟的，通过这个进程就可以完美调用Python代码了。这个方案的原理其实就相当于你自己使用python解释器去执行一段python代码，只不过“使用Python解释器”这个过程不是手动执行的，而是C#通过process类自动执行。关键代码见下

            Process P = new Process();
            //当前debug目录路径
            string curPath = System.Environment.CurrentDirectory;
            //需要调用的python代码文件
            string path =  curPath + "\\" + sArgName;
            //python解释器的路径
            P.StartInfo.FileName = curPath + "\\" + "python3\\python.exe";
            //传递的参数，注意，参数数组从0开始索引，第0个参数永远是python代码路径
            //从第一个参数开始是函数的形参
            string sArguments = path;

这里有两个问题：
第一个，当python代码中调用了第三方库，python解释器如何知道去哪里找到第三方库的位置。
第二，当分发给一个没有装过Python的用户使用时，怎样可以不让用户下载Python，而是可以直接使用。

二、解决方案

第一个问题

如果Python代码中引用了第三库，那么Python解释器会从它的同级目录、环境变量以及手动添加的目录中寻找相应的库。从python的安装目录我们就可以明白这一点，下图是笔者的python安装目录
在这里插入图片描述
当你调用了Python.exe时，其会在同级目录中的LIB文件夹中的site-packages文件夹搜索对应的第三方库，找到了则会成功运行，反之则报错。

第二个问题

分发给用户时，若用户没有安装python环境，则在你电脑能运行的代码，在用户那边会因为找不到相应的模块而报错。一般的解决方案是给用户安装一个python环境，但这样无疑会影响用户体验，最好的解决方案是在分发过去的工程文件中将python环境配置好。
从第一个问题中可以得到启发，python解释器会在同级目录中找寻第三方库以及其他依赖的文件，那我们可以在工程文件中新建一个python文件夹，然后再其中配置python的环境。具体操作很简单，只需要把安装python解释器的那一个文件夹的东西全都复制过去就行。当然，这样的话，文件夹可能会很大，这一般是因为site-packages中的第三方库较多。只需要在复制的时候只保留site-packages中的相关库，其他无关的全都删除就可减小空间，比如笔者的demo中需要c#调用python的opencv去显示图片，那么site-packages中需要保留opencv和numpy库就行。见下图
在这里插入图片描述

三、结果及源码

 private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //打开图片文件
            OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog();
            ofd.Title = "请选择图片文件";
            ofd.InitialDirectory = @"C:\Users\17116\Desktop";
            ofd.Filter = "图片文件|*.*";
            ofd.ShowDialog();
            url = ofd.FileName;
            string[] strArr = new string[2];//参数列表
            string sArgName = "main.py";//调用的.py文件名
            //strArr[0] = textBox1.Text;
            //strArr[1] = textBox2.Text;
            strArr[0] = url;
            RunpythonScript(sArgName, strArr);//运行python
        }

        public static void RunpythonScript(string sArgName, params string[] teps)
        {
            Process P = new Process();
            //当前debug目录路径
            string curPath = System.Environment.CurrentDirectory;
            //需要调用的python代码文件
            string path =  curPath + "\\" + sArgName;
            //python解释器的路径
            P.StartInfo.FileName = curPath + "\\" + "python3\\python.exe";
            //传递的参数，注意，参数数组从0开始索引，第0个参数永远是python代码路径
            //从第一个参数开始是函数的形参
            string sArguments = path;
            foreach (string sigter in teps)
            {
                sArguments += " " + sigter;//传递参数，两次之后为 路径 参数一 参数二
            }
            P.StartInfo.Arguments = sArguments;//启动python需要的命令语句
            P.StartInfo.UseShellExecute = false;
            P.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
            P.StartInfo.RedirectStandardInput = true;
            P.StartInfo.RedirectStandardError = true;
            P.StartInfo.CreateNoWindow = true;
            P.Start();
            P.BeginOutputReadLine();//在应用程序的output流上异步读取数据
            P.OutputDataReceived += new DataReceivedEventHandler(P_OutputDataReceived);//事件触发器，有新的数据就读取
            P.WaitForExit();
        }
        //用于C#和python之间字符串类型数据的传递
        static void P_OutputDataReceived(object sender, DataReceivedEventArgs e)
        {
            //if (!string.IsNullOrEmpty(e.Data))//如果字符串存在
            //{
            //    MessageBox.Show(Convert.ToString(e.Data));//显示结果
            //}

        }

main.py中的python代码

import cv2
import sys

def add(a,b):
    return (float(a) + float(b))

def imgshow(path):
    img = cv2.imread(path)
    cv2.imshow("img",img)
    cv2.waitKey()

imgshow(sys.argv[1])
# print(add(sys.argv[1],sys.argv[2]))

# if __name__ == '__main__':
#     print(add(sys.argv[1],sys.argv[2]))

点击图中的选择图片按钮，c#就会调用main.py文件，并通过opencv显示图片
在这里插入图片描述

四、总结

本文通过process类调用python，可以使用python的第三方库，并且分发给用户的时候也不需要安装python环境。但还有一个不足之处：图片等非字符串类型的数据传输问题。这是两个不同的进程，如何把python处理好的图片数据直接加载进c#的内存中，而不是通过文件的读取方式（这样会很慢），是后续的完善方向。
最后再列举几个还没实验过的C#调用python的思路:
1.使用 Python.NET 库：Python.NET 是一个用于在 .NET 平台上运行 Python 代码的库，它提供了 C# 和 Python 之间的接口。您可以使用 Python.NET 库，在 C# 程序中调用 Python 代码。

2.使用 Pyjion：Pyjion 是一个开源的 JIT 编译器，它可以将 Python 代码编译为 .NET 的机器码。您可以使用 Pyjion，在 C# 程序中调用编译后的 Python 代码。
P.S.需要完整代码的可以在这个链接下载，博主也需要一些积分来下载资源，感兴趣的希望能多多支持一下。完整代码下载

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