C#調用Python腳本的實現

一、為什麼要在C#中調用Python腳本？

在C#開發中，Python可以作為一種腳本語言來應用，其優勢在於：Python擁有強大的科學計算、數據處理以及自然語言處理等能力，在某些領域中的應用非常廣泛。同時，Python的語法簡單易學，可讀性強，非常適合快速編寫和測試相關的演算法和模型。

因此，將Python腳本引入到C#程序中，可以為C#程序功能的擴展提供巨大的便捷！

二、如何在C#中調用Python腳本？

1. 使用System.Diagnostics.Process啟動Python

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

這種方法是啟動一個新進程來執行Python腳本。

其中，python.exe是Python的解釋器，Test.py是你要執行的Python腳本的路徑。

2. 使用IronPython運行Python腳本

IronPython是一種在.NET平台上運行的Python實現。通過將IronPython引入到你的C#項目中，可以更方便地調用Python腳本。

IronPython安裝方法:

通過NuGet安裝:

Install-Package IronPython -Version 2.7.9

也可以手動從IronPython官網下載安裝。

IronPython調用Python腳本示例:

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()創建Python運行引擎，CreateScope()創建一個Python範圍，CreateScriptSourceFromFile()方法讀取Python代碼文件，Execute(scope)方法執行Python代碼，用GetVariable()獲取Python代碼中定義的變數。

三、Python腳本如何與C#交互？

1. Python返回結果給C#

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

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

這裡我們在Python腳本里定義了一個函數function(a, b)，並返回了a+b。在C#代碼中，我們可以調用Python腳本的function()函數，並將結果返回給C#端。

2. C#向Python傳遞數據

在C#中向Python傳遞數據，要使用動態粘合（dynamic binding）特性。下面以C#向Python傳遞列表為例：

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

//C# 代碼
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);

在這段代碼中，我們使用CreateScriptSourceFromString()方法將Python字元串傳遞給Python解釋器。通過stdin，我們將列表list傳遞給Python腳本，Python解釋器會將列表list讀入到sys.stdin中。在Python腳本中，我們可以將數據讀取並輸出。

四、Python模塊和庫在C#中的應用

Python擁有豐富的模塊和庫，包括numpy、pandas、scikit-learn、tensorflow等等。將Python模塊和庫引入到C#項目中，可以為我們提供更高效、更便捷的科學計算和機器學習能力。

//在C#中引用numpy庫
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);

在這段代碼中，我們使用numpy庫中的dot()函數計算兩個數組的點積。通過在C#代碼中引用numpy庫，我們獲得了這些強大的計算功能。

五、AbbyyLingvoLive API

AbbyyLingvoLive API是ABBYY公司提供的一款在線詞典服務，可以提供79種語言之間的快速翻譯功能。下面我們將展示如何使用C#調用Python腳本，來使用AbbyyLingvoLive API。

AbbyyLingvoLive API調用Python腳本示例:

//翻譯源語言
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);

在這段代碼中，我們使用requests庫來進行API調用。我們首先需要通過requests.get()方法來進行用戶身份驗證。驗證成功後，會返回訪問令牌。接著，我們使用requests.get()方法來進行翻譯。通過json方法，我們將結果解析成JSON格式，並輸出翻譯結果。這樣就完成了使用Python腳本來使用AbbyyLingvoLive API的流程。

六、總結

本文詳細介紹了在C#中調用Python腳本的各種方法和技巧。通過深入了解這些技術，可以幫助我們更好地理解使用Python在C#項目中的應用場景，並為我們的開發工作提供巨大的便捷。