如何基于PyO3实现Python调用可接收Python函数作为参数的Rust函数

当然可以实现这种双向调用啦！我来一步步给你讲清楚怎么操作：

一、Rust端代码实现 #

首先我们要编写能接收Python函数参数并调用它的Rust代码，借助PyO3的PyFunction类型就能轻松实现：

use pyo3::prelude::*;
use pyo3::types::PyFunction;

// 标注这个函数可以被Python调用
#[pyfunction]
fn my_rust_function(a: usize, f: &PyFunction) -> PyResult<usize> {
    // 调用传入的Python函数，将a作为位置参数传递
    let py_result = f.call1((a,))?;
    // 将Python返回的对象转换为Rust的usize类型
    py_result.extract()
}

// 定义Python模块，导出我们的函数
#[pymodule]
fn rust_module(_py: Python<'_>, m: &PyModule) -> PyResult<()> {
    m.add_function(wrap_pyfunction!(my_rust_function, m)?)?;
    Ok(())
}

关键细节解释： #

• &PyFunction：PyO3提供的类型，用来表示传入的Python函数对象
• call1((a,))：调用Python函数的方法，call1接收一个元组作为位置参数，这里我们把a打包成单元素元组传递
• extract()：负责把Python的返回值（比如int）转换成Rust对应的类型，这个操作会返回PyResult，用?可以自动将错误转换为Python异常抛出

二、Python端调用代码 #

接下来就可以在Python里调用这个Rust函数了，完全符合你预期的写法：

import rust_module

def double(x):
    return 2*x

def main():
    # 调用Rust函数，传入数值3和我们定义的double函数
    result = rust_module.my_rust_function(3, double)
    print(result)  # 运行后会输出6

if __name__ == "__main__":
    main()

三、构建与运行 #

要让Python能导入Rust模块，推荐用maturin工具来构建：

1. 先安装maturin：pip install maturin
2. 进入你的Rust项目目录，执行maturin develop，它会自动编译Rust代码并安装到当前Python环境中
3. 之后就能直接运行上面的Python代码啦

额外注意事项： #

• 如果需要处理关键字参数，可以使用call方法代替call1，比如f.call((), Some(py_keyword_dict))
• 所有涉及Python对象的操作都需要持有GIL（全局解释器锁），不过#[pyfunction]标注的函数被Python调用时，会自动持有GIL，无需额外处理
• 如果Python函数返回的类型和你要提取的Rust类型不匹配，extract()会抛出Python异常，方便你调试

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Red Rapious