如何在MicroPython中实现C代码对Python函数的调用

MicroPython 完全支持C侧代码调用Python层定义的函数，具体实现方案如下：

小提示：你提供的C代码示例存在笔误，调用foo_Py_Fun时传入的大写I和形参名i不匹配，实现时需要先修正这个问题。

实现步骤 #

• 依赖头文件引入：C代码中需要先引入MicroPython的核心头文件，获取类型定义和调用API

#include "py/runtime.h"
#include "py/obj.h"

• 获取Python函数对象：MicroPython中所有Python对象均为mp_obj_t类型，全局定义的Python函数可以直接通过名称查找获取引用

mp_obj_t py_fun = mp_load_name(qstr_from_str("foo_Py_Fun"));

如果目标函数定义在自定义Python模块中，需要先导入对应模块再从模块属性中提取函数对象。

• 封装参数并调用函数：使用MicroPython提供的通用调用APImp_call_function_n_kw执行Python函数，之后将返回值转为C侧可用的类型即可，完整的bar_C_Fun实现如下：

float bar_C_Fun(int i, int j) {
    // 频繁调用的场景可以把py_fun提取为全局变量缓存，不用每次调用都查找
    mp_obj_t py_fun = mp_load_name(qstr_from_str("foo_Py_Fun"));
    // 转换C类型参数为MicroPython对象
    mp_obj_t call_args[2] = {mp_obj_new_int(i), mp_obj_new_int(j)};
    // 调用Python函数：参数依次为函数对象、位置参数个数、关键字参数个数、参数数组
    mp_obj_t res = mp_call_function_n_kw(py_fun, 2, 0, call_args);
    // 转换返回值为C的float类型
    return mp_obj_get_float(res);
}

注意事项 #

• 必须保证调用bar_C_Fun前，Python层的foo_Py_Fun已经完成定义，否则会抛出名称不存在的运行时异常
• 如果需要处理Python函数抛出的异常（比如示例中j为0时的除零错误），可以在C层通过mp_get_exception()接口捕获异常做对应处理，避免程序直接崩溃
• 频繁调用的场景下可以提前缓存py_fun的全局引用，不需要每次调用都执行名称查找，能大幅提升调用性能

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Hadi Moghaddar