深度学习平台demo(一）- C#如何调用python文件_ironpython深度学习

了解完keras的知识点后，接下来演示用c#做界面，底层用python来做一个深度学习的平台。对于Demo程序依赖的python(Anaconda环境）、cuda、cudnn基础环境的配置，这里不再赘叙，可以借鉴我较早的博客，win10, win11下的环境配置可借鉴，不能照搬。

本系列博客所用环境如下：

Anaconda3-5.2.0-Windows-x86_64.exe

python3.6.5

tensorflow 2.3.1

cuda 10.1

cudnn 7.6

如上环境也是我写如下博客时所用环境，一些详情感兴趣的童鞋可以移步此篇博客看下。

tensorflow1.x代码转换到tensorflow2.x-CSDN博客

 

这篇博客先不戳核心，暂时先回顾下怎么用c#来调用python。我亲手实验了如下三种方式，然后引出我后面做深度学习平台要用的方式。

方式一：通过IronPython库来实现

新建了一个winform项目，如下选择管理NuGet程序包选项

在浏览中选择IronPython包，选择安装即可

安装完毕后相关dll会自动被引用到该工程中，不需要手动添加

如下是我的设计界面（此界面包括了三种方式测试，接下来会一步步的展示）

comboBox1中设置的选项如下（+，-，*）表示三种运算

按钮回调函数中代码如下：

ScriptRuntime scriptRuntime = ScriptRuntime.CreateFromConfiguration();
ScriptEngine pyEngine = scriptRuntime.GetEngine("python");
ScriptSource source = pyEngine.CreateScriptSourceFromFile("test_IronPython1.py");//设置脚本文件
ScriptScope scope = pyEngine.CreateScope();
 
 try
 {
    scope.SetVariable("arg1", Convert.ToInt32(textBox1.Text));
    scope.SetVariable("arg2", Convert.ToInt32(textBox2.Text));
    scope.SetVariable("arg3", comboBox1.SelectedIndex + 1);
  }
  catch(Exception)
  {
     MessageBox.Show("输入有误");
  }
 
  source.Execute(scope);
  label1.Text = scope.GetVariable("result").ToString();

这里test_IronPython1.py中代码如下：

num1=arg1
num2=arg2
op=arg3
if op==1:
    result=num1+num2
elif op==2:
    result=num1-num2
elif op==3:
    result=num1*num2
else:
    result=num1*1.0/num2

该python文件中没有设置函数，直接以脚本的形式呈现，但在上面的c#代码中，可以通过getVariable来获取指定变量的内容而可以进行交互。执行效果如下：

输入加数和被加数后，点击按钮，便可以获得数据

下面展示通过调用python文件中的函数来执行功能代码

test_ironpython_function按钮的回调函数代码如下：

ScriptEngine pyEngine = IronPython.Hosting.Python.CreateEngine();//创建Python解释器对象
dynamic py = pyEngine.ExecuteFile(@"test_IronPython2.py");//读取脚本文件
       
string reStr = py.cal(Convert.ToInt32(textBox1.Text), Convert.ToInt32(textBox2.Text), comboBox1.SelectedIndex + 1);//调用脚本文件中对应的函数
label1.Text = "";
label1.Text = reStr;
 
reStr = py.main();//调用脚本文件中对应的函数
MessageBox.Show(reStr);
 
//或者
 
ScriptRuntime pyRuntime = IronPython.Hosting.Python.CreateRuntime(); //创建一下运行环境
dynamic obj = pyRuntime.UseFile(@"test_IronPython2.py"); //调用一个Python文件
string Str2 = obj.main2(Convert.ToInt32(textBox1.Text), Convert.ToInt32(textBox2.Text), comboBox1.SelectedIndex + 1);//调用脚本文件中对应的函数
MessageBox.Show(Str2);

代码中‘’//或者"上面代码和下面代码是两种调用函数的实现方式，效果是一样的。

代码中"//或者“上面的代码测试了两个函数中共享变量的效果，这种方式下，是可以通过共享变量让不同函数中代码发生关联。test_IronPython2.py中代码如下：

global s
s=-1;
def cal(num1,num2,op):
    global s
    s=num1
    if op==1:
       result=num1+num2
    elif op==2:
       result=num1-num2
    elif op==3:
       result=num1*num2
    else:
       result=num1*1.0/num2
    return str(result)
 
def main():
    global s
    return str(s)
 
def main2(arg1,arg2,arg3):
  try:
    num1=arg1
    num2=arg2
    op=arg3
    return cal(num1,num2,op)
  except Exception as err:
    return str(err)

执行效果如下：

点击确定后

二. 通过程序设置命令行执行py文件方式

test_python_exe按钮的回调函数如下：

 try
            {
                Process p = new Process();
                string path = @"D:\mycode\test_python_exe.py";//待处理python文件的路径，本例中放在debug文件夹下
                string sArguments = path;
                ArrayList arrayList = new ArrayList();
                arrayList.Add(Convert.ToInt32(textBox1.Text));
                arrayList.Add(Convert.ToInt32(textBox2.Text));
                arrayList.Add(comboBox1.SelectedIndex + 1);
                foreach (var param in arrayList)//添加参数
                {
                    sArguments += " " + param;
                }
 
                p.StartInfo.FileName = @"C:\Anaconda3\python.exe"; //python 3.x的安装路径
                p.StartInfo.Arguments = sArguments;//python命令的参数
                p.StartInfo.UseShellExecute = false;
                p.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
                p.StartInfo.RedirectStandardInput = true;
                p.StartInfo.RedirectStandardError = true;
                p.StartInfo.CreateNoWindow = true;
                p.Start();//启动进程
                p.BeginOutputReadLine();
                p.OutputDataReceived += new DataReceivedEventHandler(p_OutputDataReceived);
                p.Close();
                // p.WaitForExit();
 
                MessageBox.Show("执行完毕！");
            }
            catch(Exception ec)
            {
                Console.WriteLine(ec);
            }

test_python_exe.py中代码如下：

import sys
def cal(num1,num2,op):
    if op==1:
       result=num1+num2
    elif op==2:
       result=num1-num2
    elif op==3:
       result=num1*num2
    else:
       result=num1 - num2
    return str(result)
    
if __name__=='__main__':
    print(cal(int(sys.argv[1]), int(sys.argv[2]), int(sys.argv[3])))
 

这里推荐是可以先在cmd环境下把所设置的命令行语句跑下，验证下py文件里有无错，及py路径是否设置错，方便排查问题，执行效果如下：

三. 把py文件打包成exe文件，然后再通过命令行方式直接把exe文件跑起来

test_pyinstall按钮的回调函数中代码如下：

 try
            {
                Process p = new Process();              
                string sArguments = "";
                ArrayList arrayList = new ArrayList();
                arrayList.Add(Convert.ToInt32(textBox1.Text));
                arrayList.Add(Convert.ToInt32(textBox2.Text));
                arrayList.Add(comboBox1.SelectedIndex + 1);
                foreach (var param in arrayList)//添加参数
                {
                    sArguments += " " + param;
                }
 
                p.StartInfo.FileName = @"D:\mycode\dist\test_python_exe.exe"; //python3.x的安装路径
                p.StartInfo.Arguments = sArguments;//python命令的参数
                p.StartInfo.UseShellExecute = false;
                p.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
                p.StartInfo.RedirectStandardInput = true;
                p.StartInfo.RedirectStandardError = true;
                p.StartInfo.CreateNoWindow = true;
                p.Start();//启动进程
                string output = p.StandardOutput.ReadToEnd();
                Console.WriteLine(output);
                p.Close();
                MessageBox.Show("执行完毕！");
            }
            catch (Exception ec)
            {
                Console.WriteLine(ec);
            }

没有安装pyinstaller的童鞋，需要手动安装下：

执行命令：pip install pyinstaller可以实现安装,中间如果出现报错module 'enum' has no attribute 'IntFlag'

表示当前自带enum34版本和安装pyinstaller中需要的enum34版本不一致，需要先卸载再安装pyinstaller

安装完毕后执行

pyinstaller -F test_python_exe.py

便可以将上面的py文件生成一个可执行exe文件

执行上面的c#代码，效果如下：

如上三种方式介绍完毕。

三种方式中，第一种当前只支持python2.x系列，无法满足深度学习所需要的的python 3.x的要求，故采用第二种方式，第三种方式需要打包操作，且执行效率慢。

下面一篇博客会在第二种方式基础上实现c#调用python实现训练和预测的功能。预测阶段如何让python的进程和c#进程之间互传图像数据，一张张图片通过python进程预测结果，并把预测结果给到c#进程是该博客会重点介绍的地方。