QT(c++) 线程 调用python问题

1、背景

　　简单说一下需求，Qt开发的上位机界面程序，需要调用Python编写的算法跑一个结果返回到界面上显示。

2、度娘出一篇博客，按照步骤进行环境搭建和简单的代码测试

　　环境搭建请参照如下博客地址：

　　　　博客：① https://blog.csdn.net/cholenmine/article/details/82854301

　　　　　　　② https://blog.csdn.net/yinyuchen1/article/details/77775851

 

 

#include "Python.h"

 

 

 

void MainWindow::test()

 

 

 

{

 

//进行初始化

 

    Py_Initialize();

 

    //如果初始化失败，返回

 

    if(!Py_IsInitialized())

 

    {

 

        qDebug()<<"11111111111111111111";

 

        return ;

 

}

 

 

 

//加载模块，模块名称为myModule，就是myModule.py文件

 

PyObject *pModule = PyImport_ImportModule("myModule");

 

//如果加载失败，则返回

 

    if(!pModule)

 

    {

 

        qDebug()<<"2222222222222222";

 

        return;

 

    }

 

 

 

   //加载函数greatFunc

 

    PyObject * pFuncHello = PyObject_GetAttrString(pModule, "greatFunc");

 

 

 

//如果失败则返回

 

    if(!pFuncHello)

 

    {

 

        qDebug()<<"3333333333333333333333";

 

        return ;

 

｝

 

Py_Finalize();

 

}

 

 

3、根据目前的具体需求，我需要在开启一个线程来调用Python脚本，于是用qt内部的信号槽来使用线程调用，调用方法还是用的上面的示例代码。

　　.h文件

 

void Widget::handleLoadGCode(QString str)

 

{

 

m_loadGCodeClick = true;

 

pQwait->SetShowText(u8"提示", u8"加载G代码中，请稍后");

 

pQwait->show();

 

 

 

if (!m_isInitPy)

 

m_consuming->PythonInit();

 

else

 

qDebug() << "python环境已经初始化了";

 

 

 

m_isInitPy = true;

 

QThread *thread = new QThread;

 

 

 

connect(thread, &QThread::started, [=]() {

 

m_consuming->LoadGCode(str);

 

});

 

 

 

connect(m_consuming, SIGNAL(successed()), this, SLOT(handleTimeConsumingEnd()));

 

connect(m_consuming, SIGNAL(successed()), thread, SLOT(quit()));

 

connect(m_consuming, SIGNAL(failed()), this, SLOT(handleTimeConsumingFailed()));

 

connect(m_consuming, SIGNAL(failed()), thread, SLOT(quit()));

 

connect(thread, SIGNAL(finished()), thread, SLOT(deleteLater()));

 

m_consuming->moveToThread(thread);

 

thread->start();

 

 

 

}

 

线程类一定要是继承自qobject的，就行了。

现在问题来了:

　　① 第一次调用python脚本，能够正常调用并且得到结果。

　　② 不关闭主界面，接着进行第二次调用，软件直接崩溃，崩溃的行数是PyImport_ImportModule()函数。

 

最开始分析的原因：① 出现了空指针 

　　　　　　　　　② 第二次调用时，第一次的资源没有释放，占用python脚本，导致PyImport_ImportModule()函数不能将模块导入

4、最后差资料发现，因为我这里使用的是线程，C++多线调用python时必须要控制GIL

 

参照如下博客的方法才得以解决这个问题，对于小白初次线程中调用Python，鬼知道要控制什么GIL，虽然问题解决了，到现在都没去看GIL是个什么鬼　　

　　https://blog.csdn.net/qq_42938320/article/details/101770269

 

解决方法 ：

1：先新建一个.h文件：如下

 

//将全局解释器锁和线程的相关操作用类封装

 

#ifndef PYTHREADSTATELOCK_H

 

#define PYTHREADSTATELOCK_H

 

#include "Python.h"

 

 

 

class PyThreadStateLock

 

{

 

public:

 

PyThreadStateLock(void)

 

{

 

_save = nullptr;

 

nStatus = 0;

 

nStatus = PyGILState_Check(); //检测当前线程是否拥有GIL

 

PyGILState_STATE gstate;

 

if (!nStatus)

 

{

 

gstate = PyGILState_Ensure(); //如果没有GIL，则申请获取GIL

 

nStatus = 1;

 

}

 

_save = PyEval_SaveThread();

 

PyEval_RestoreThread(_save);

 

}

 

~PyThreadStateLock(void)

 

{

 

_save = PyEval_SaveThread();

 

PyEval_RestoreThread(_save);

 

if (nStatus)

 

{

 

PyGILState_Release(gstate); //释放当前线程的GIL

 

}

 

}

 

 

 

private:

 

PyGILState_STATE gstate;

 

PyThreadState *_save;

 

int nStatus;

 

 

 

};

 

 

 

#endif // PYTHREADSTATELOCK_H

 

 

2：然后写个PythonInit函数，这个函数只调一次就行了。

 

void Robot_time_consuming::PythonInit()

 

{

 

if (!Py_IsInitialized())

 

{

 

//1.初始化Python解释器，这是调用操作的第一步

 

Py_Initialize();

 

if (!Py_IsInitialized()) {

 

qDebug("初始化Python解释器失败");

 

emit failed();

 

}

 

else {

 

 

 

//执行单句Python语句，用于给出调用模块的路径，否则将无法找到相应的调用模块

 

PyRun_SimpleString("import sys");

 

QString setSysPath = QString("sys.path.append('%1')").arg(QCoreApplication::applicationDirPath());

 

PyRun_SimpleString(setSysPath.toStdString().c_str());

 

// 初始化线程支持

 

PyEval_InitThreads();

 

// 启动子线程前执行，为了释放PyEval_InitThreads获得的全局锁，否则子线程可能无法获取到全局锁。

 

PyEval_ReleaseThread(PyThreadState_Get());

 

qDebug("初始化Python解释器成功");

 

}

 

}

 

 

 

}

 

3：然后再你调用python函数的地方这样写，记住，之前的

Py_Finalize(),要删除；

 

 

void Robot_time_consuming::LoadGCode(QString GName)

 

{

 

class PyThreadStateLock PyThreadLock;//获取全局锁

 

 

 

//导入TransferKRL.py模块

 

PyObject* pModule = PyImport_ImportModule("TransferKRL");

 

if (!pModule) {

 

QString infoData = "Can not open python file!";

 

qDebug() << infoData;

 

emit failed();

 

return;

 

}

 

 

 

 

 

PyObject *pyClass = PyObject_GetAttrString(pModule, "GcodeToTrack");

 

PyObject *pConstruct = PyInstanceMethod_New(pyClass);

 

 

 

 

 

PyObject* pParams = PyTuple_New(2);

 

PyTuple_SetItem(pParams, 0, Py_BuildValue("s", GName.toStdString().c_str()));

 

PyTuple_SetItem(pParams, 1, Py_BuildValue("s", "trackFile01.csv"));

 

PyObject* pIns = PyObject_CallObject(pConstruct, pParams);

 

 

 

 

 

 

 

int res = 0;

 

// PyArg_Parse(FuncTwoBack,"i",&res);//转换返回类型

 

qDebug() << "res:" << res;

 

emit successed();

 

}