如何在Ubuntu下使用Python调用带参数的C#函数并获取返回结果

核心结论 #

• 这套实现的最终操作流畅度和你之前用C++ extern "C" 导出的方案完全一致：Python侧全程用ctypes加载动态库、传参、拿返回值，无额外依赖
• 必须将C#代码编译为动态库（输出文件后缀为.so），不能编译为可执行exe，否则ctypes无法定位导出的函数
• 你之前遇到的“依赖不存在”报错，是因为照搬了Windows环境下基于第三方NuGet DllExport包的示例；在当前Mono环境下，完全不需要折腾NuGet拉取流程，系统源已提供所需的全部依赖

分步操作（完全匹配你当前的操作习惯，不需要额外学新工具） #

1. 安装系统级依赖（替代NuGet拉包流程） #

不需要手动找NuGet配置文件、不需要执行nuget restore，直接通过Ubuntu源安装现成的开发组件即可：

• 执行命令：sudo apt install mono-devel mono-dll-export
• 安装完成后，代码中用到的导出属性就已经在全局可用，不需要在项目目录下放任何依赖文件

2. 编写C#功能代码 #

新建一个名为MathLib.cs的文件，写入如下代码，不需要额外引用本地依赖文件：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using Mono.DllExport;

namespace SampleLib
{
    public class NativeMethods
    {
        // 导出整数参数计算函数，调用约定和C++默认Cdecl对齐，避免传参错位
        [DllExport("AddIntegers", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static int Add(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }

        // 导出字符串处理函数，测试非数值类型参数传递
        [DllExport("GetStringLength", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static int CalcStringLength(string input)
        {
            if (input == null) return -1;
            return input.Length;
        }
    }
}

3. 编译生成动态库 #

你之前用csc编译exe的逻辑不需要变，只需要加两个编译参数，和之前的操作没有本质区别：

• 加-target:library：指定csc生成动态库，而非可执行exe
• 加-out:libmathlib.so：指定输出文件后缀为.so，和C++编译的动态库格式完全兼容
• 加-r:Mono.DllExport：告诉编译器引入全局安装的导出属性组件
  完整编译命令：

csc -target:library -out:libmathlib.so -r:Mono.DllExport MathLib.cs

编译完成后，当前目录下会生成libmathlib.so文件，这就是可以被ctypes直接加载的动态库，和你之前用g编译的C so没有使用差异。

4. Python侧调用 #

Python侧的代码和你之前调用C++动态库的逻辑完全一致，不需要额外安装第三方包：

import ctypes

# 加载动态库，操作和加载C++编译的so无区别
lib = ctypes.CDLL("./libmathlib.so")

# 配置整数函数的参数和返回值类型
lib.AddIntegers.restype = ctypes.c_int
lib.AddIntegers.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_int]
calc_result = lib.AddIntegers(12, 23)
print(f"整数计算结果：{calc_result}")  # 输出35

# 配置字符串函数的参数和返回值类型
lib.GetStringLength.restype = ctypes.c_int
lib.GetStringLength.argtypes = [ctypes.c_char_p]
str_len = lib.GetStringLength(b"test csharp dll")
print(f"字符串长度：{str_len}")  # 输出15

常见操作问题 #

• 运行时需要手动用mono启动动态库吗？
  不需要。编译生成的so已经内嵌了必要的Mono运行时逻辑，Python加载时会自动完成初始化，和C++动态库的加载流程完全一致，不需要手动敲mono命令
• 为什么我之前直接抄NuGet版的示例代码会报错？
  Windows环境下的DllExport是第三方NuGet包，需要手动在项目中引入依赖；但你当前的Mono环境对应的导出功能是系统预装组件，没有引入第三方NuGet的必要，照搬Windows的示例会因为缺少NuGet缓存的依赖文件触发报错
• 能不能直接用编译好的exe让Python调用？
  不能。exe是可执行格式，没有对外暴露的导出函数表，ctypes无法定位到里面写的方法；只有编译为带导出表的动态库，才能实现和C++ extern方案一样的调用体验

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ri Di