可运行于Windows 10 UWP的Python解释器

2019-11-08 01:40:38

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供稿：网友

Python具有丰富的功能库，运行于多种平台，可移植性好，使用简单，虽然python主要运行于桌面系统，但通过对python代码的部分修改，已经将python解释器成功编译到windows 10 uwp平台，使得在UWP应用中可以使用python脚本。由于windows 10的限制，一些python扩展库无法使用，这些扩展库主要涉及到进程和管道相关的功能，对应的库有：_winapi asyncio _overlapped_ctypes _multiprocessing _msi SubPRocess。

这里是一个运行于windows 10的python解释器的例子，由于主要是为了说明如何初始化python解释器，运行python脚本，例子中的界面比较简单，一个输入栏用于输入python脚，一个输出栏用于显示运行的结果。

1. 创建工程

打开vs2015，创建一个c# universal工程，如下图：

添加引用，Star_csharp和libstarcore

添加python相关的库和文件，libstar_python34.pyd，python34.dll，python3.4.zip。python3.4.zip为python的扩展库，可以根据实际需要裁剪。

设置python文件的属性

2. 初始化CLE和python

例子基于CLE开发，首先需要初始化CLE，初始化CLE有两种方式，直接在界面线程中初始化，此时CLE运行于界面线程，python解释器同样运行于界面线程，python代码也在界面线程中运行；另外一种方式是创建一个独立的线程初始化CLE，python解释器运行在初始化CLE的线程中，这种方式的好处是python脚本的执行不会影响界面刷新，但是从界面线程调用CLE相关的函数，或者执行python脚本，需要进行加锁操作，此外该线程需要维护CLE的消息循环。

2.1 在界面线程中初始化CLE和python

StarCoreFactoryInit.Init(this);StarCoreFactory starcore = StarCoreFactory.GetFactory();StarServiceClass Service = (StarServiceClass)starcore._InitSimple("test", "123", 0, 0, null);SrvGroup = (StarSrvGroupClass)Service._Get("_ServiceGroup");bool Result = SrvGroup._InitRaw("python34", Service);StarObjectClass python = Service._ImportRawContext("python", "", false, "");
2.2 在独立线程中初始化CLE和python
    使用BackgroundWorker创建线程，在线程中初始化CLE和python    backroungServer = new BackgroundWorker();backroungServer.DoWork += new DoWorkEventHandler(backroungServer_DoWork);backroungServer.RunWorkerCompleted += new RunWorkerCompletedEventHandler(backroungServer_Complete);backroungServer.ProgressChanged += OnServerProgressChanged;backroungServer.WorkerReportsProgress = true;backroungServer.RunWorkerAsync();private void backroungServer_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e){    StarCoreFactoryInit.Init(this);    StarCoreFactory starcore = StarCoreFactory.GetFactory();    StarServiceClass Service = (StarServiceClass)starcore._InitSimple("test", "123", 0, 0, null);    SrvGroup = (StarSrvGroupClass)Service._Get("_ServiceGroup");    bool Result = SrvGroup._InitRaw("python34", Service);    StarObjectClass python = Service._ImportRawContext("python", "", false, "");    //---enter message loop    while (true)    {        while (starcore._SRPDispatch(false) == true) ;        starcore._SRPUnLock();        Task.Delay(10).Wait();        starcore._SRPLock();    }}private void OnServerProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e){}private void backroungServer_Complete(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e){}
3. 捕获python脚本的输出
    为了捕获python脚本的输出结果，需要注册CLE的回调函数，实现StarMsgCallBackInterface接口，在回调函数中，将输出结果显示到文本框中starcore._RegMsgCallBack_P(new StarMsgCallBackInterface(delegate (int ServiceGroupID, int uMes, object wParam, object lParam){    if (uMes == starcore._Getint("MSG_DISPMSG") || uMes == starcore._Getint("MSG_DISPLUAMSG"))    {        textBlock1.Text = textBlock1.Text + "/n" + (string)wParam;    }    return null;}));
4. 执行python脚本
4.1编译不执行
    可以只编译脚本，不执行，此时检查脚本中的语法错误。编译脚本需要调用CLE的函数_PreCompile。该函数返回一个object[]数组，如果object[0]是true，则成功编译；如果为false, 并且object[1]的长度为0，表示输入脚本不完整；否则object[1]返回编译错误。
private void button_Click(object sender, RoutedEventArgs e){    string script = textBox.Text;    if (script.Length == 0)        return;#if CLETHREAD    starcore._SRPLock();#endif    object[] result = SrvGroup._PreCompile("python", script+"/n");#if CLETHREAD    starcore._SRPUnLock();#endif    if ((bool)result[0] == true)        textBlock1.Text = "success";    else    {        if (((string)result[1]).Length == 0)            textBlock1.Text = "More Input";        else            textBlock1.Text = (string)result[1];    }}4.2直接执行脚本
    调用CLE的函数_RunScript执行python脚本。脚本的输出会被之前设置的回调函数捕获，显示到输出窗口中。 
private void button1_Click(object sender, RoutedEventArgs e){    textBlock1.Text = "";    string script = textBox.Text;    if (script.Length == 0)        return;#if CLETHREAD    starcore._SRPLock();#endif    Service._RunScript("python", script + "/n", "", "");#if CLETHREAD    starcore._SRPUnLock();#endif}
5.      支持arm的版本
 
如果需要运行在window 10 mobile设备上，需要编译arm的版本，此时要将引用，python相关的文件替换为arm对应的文件。
首先删除工程中的上述文件，然后再添加，步骤参考步骤1，只不过在选择文件的时候，选取arm目录下的文件
6.      结束语
 
本例子实现了一个可运行于windows 10 uwp平台的python解释器，代码非常简单。可以参考本文中的方法，在UWP应用中使用python脚本语言。编译运行本文中的例子需要CLE（http://www.srplab.com/data/starcore_for_winuap.2.5.1.zip），下载之后解压，与例子放在统一目录，如下：
示例代码下载