C#调用Python脚本的实现

一、为什么要在C#中调用Python脚本？

在C#开发中，Python可以作为一种脚本语言来应用，其优势在于：Python拥有强大的科学计算、数据处理以及自然语言处理等能力，在某些领域中的应用非常广泛。同时，Python的语法简单易学，可读性强，非常适合快速编写和测试相关的算法和模型。

因此，将Python脚本引入到C#程序中，可以为C#程序功能的扩展提供巨大的便捷！

二、如何在C#中调用Python脚本？

1. 使用System.Diagnostics.Process启动Python

using System.Diagnostics;
Process.Start("python.exe", "Test.py");

这种方法是启动一个新进程来执行Python脚本。

其中，python.exe是Python的解释器，Test.py是你要执行的Python脚本的路径。

2. 使用IronPython运行Python脚本

IronPython是一种在.NET平台上运行的Python实现。通过将IronPython引入到你的C#项目中，可以更方便地调用Python脚本。

IronPython安装方法:

通过NuGet安装:

Install-Package IronPython -Version 2.7.9

也可以手动从IronPython官网下载安装。

IronPython调用Python脚本示例:

using IronPython.Hosting;
using Microsoft.Scripting.Hosting;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var engine = Python.CreateEngine();
        var scope = engine.CreateScope();
        var source = engine.CreateScriptSourceFromFile("Test.py");
        source.Execute(scope);
        dynamic function = scope.GetVariable("function");
        int result = function(3, 5);
        Console.WriteLine("Result is: " + result.ToString());
    }
}

其中，Python.CreateEngine()创建Python运行引擎，CreateScope()创建一个Python范围，CreateScriptSourceFromFile()方法读取Python代码文件，Execute(scope)方法执行Python代码，用GetVariable()获取Python代码中定义的变量。

三、Python脚本如何与C#交互？

1. Python返回结果给C#

#Test.py
def function(a, b):
    return a+b

//C#代码
dynamic function = scope.GetVariable("function");
int result = function(3, 5);
Console.WriteLine("Result is: " + result.ToString());

这里我们在Python脚本里定义了一个函数function(a, b)，并返回了a+b。在C#代码中，我们可以调用Python脚本的function()函数，并将结果返回给C#端。

2. C#向Python传递数据

在C#中向Python传递数据，要使用动态粘合（dynamic binding）特性。下面以C#向Python传递列表为例：

//Test.py
import sys
list = sys.stdin.readlines()
print(list)

//C# 代码
var engine = Python.CreateEngine();
var scope = engine.CreateScope();
var source = engine.CreateScriptSourceFromString("import sys\nlist = sys.stdin.readlines()\nprint(list)");
var list = new List<string> { "a", "b", "c" };
engine.GetBuiltinModule().SetVariable("sys", PythonImport("sys"));
var stdin = engine.Runtime.IO.GetDynamicConsole().In;
var originalIn = stdin.Swap(new ListStream(list));
source.Execute(scope);

在这段代码中，我们使用CreateScriptSourceFromString()方法将Python字符串传递给Python解释器。通过stdin，我们将列表list传递给Python脚本，Python解释器会将列表list读入到sys.stdin中。在Python脚本中，我们可以将数据读取并输出。

四、Python模块和库在C#中的应用

Python拥有丰富的模块和库，包括numpy、pandas、scikit-learn、tensorflow等等。将Python模块和库引入到C#项目中，可以为我们提供更高效、更便捷的科学计算和机器学习能力。

//在C#中引用numpy库
var engine = Python.CreateEngine();
var scope = engine.CreateScope();
engine.Execute("import numpy as np", scope);
var np = scope.GetVariable("np");
var a = np.array(new List<dynamic> { 1, 2, 3 });
var b = np.array(new List<dynamic> { 4, 5, 6 });
var c = np.dot(a, b);

在这段代码中，我们使用numpy库中的dot()函数计算两个数组的点积。通过在C#代码中引用numpy库，我们获得了这些强大的计算功能。

五、AbbyyLingvoLive API

AbbyyLingvoLive API是ABBYY公司提供的一款在线词典服务，可以提供79种语言之间的快速翻译功能。下面我们将展示如何使用C#调用Python脚本，来使用AbbyyLingvoLive API。

AbbyyLingvoLive API调用Python脚本示例:

//翻译源语言
var engine = Python.CreateEngine();
var scope = engine.CreateScope();
var source = engine.CreateScriptSourceFromString("import requests as req\nr = req.get('https://developers.lingvolive.com/api/v1.1/authenticate', headers={'Authorization': 'Basic '+AuthKey})\nif r.status_code == 200:\n    token = r.text\n    headers = {'Authorization': 'Bearer '+token}\n    params = {'text': 'Hello world!', 'srcLang': 'en', 'dstLang': 'zh', 'isCaseSensitive': False}\n    url = 'https://developers.lingvolive.com/api/v1/Minicard'\n    r = req.get(url, headers=headers, params=params)\n    if r.status_code == 200:\n        result = r.json()\n        print(result['Translation']['Translation']))");
dynamic AuthKey = "your_AuthKey";
engine.Execute(source);

在这段代码中，我们使用requests库来进行API调用。我们首先需要通过requests.get()方法来进行用户身份验证。验证成功后，会返回访问令牌。接着，我们使用requests.get()方法来进行翻译。通过json方法，我们将结果解析成JSON格式，并输出翻译结果。这样就完成了使用Python脚本来使用AbbyyLingvoLive API的流程。

六、总结

本文详细介绍了在C#中调用Python脚本的各种方法和技巧。通过深入了解这些技术，可以帮助我们更好地理解使用Python在C#项目中的应用场景，并为我们的开发工作提供巨大的便捷。