Golang调用Python请参考Golang调用Python-阿里云开发者社区 and https://github.com/DataDog/go-python3。

Python是时髦的机器学习御用开发语言，Golang是大红大紫的新时代后端开发语言。Python很适合让搞算法的写写模型，而Golang很适合提供API服务，两位同志都红的发紫，这里就介绍一下正确搅基的办法。

原理

Python提供了丰富的C-API。而C和Go又可以通过cgo无缝集成。所以，直接通过Golang调用libpython，就可以实现Go调Python的功能了。确实没啥神奇，只要会用C调Python，马上就知道怎么用了。但问题是，如果有的选择，这个年代还有多少人愿意去裸写C和C++呢？诚心默念Golang大法好。

准备工作

• Python3 ：确保Python正确安装，所谓正确安装，就是在系统中能找到libpython.so(dylib)，找到Python.h。一般linux直接安装python-devel（Python Source Releases | Python.org），mac直接用homebrew安装就可以（目前只支持python3.7https://www.python.org/downloads/macos/）。

  系统	安装细节
  linux	wget https://www.python.org/ftp/python/3.7.0/Python-3.7.0.tar.xz tar -xvJf  Python-3.7.0.tar.xz cd python3 ./configure --prefix=/usr/local/python3 make && make install python3 -V export PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig/
  mac	直接下载执行安装python3.7。and 执行以下语句 export PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/pkgconfig/

• Golang安装：Golang不需要什么特殊的处理，能找到go即可。

安装libpython-go-binding

虽然直接用cgo调用libpython也不是不可以，但是有native-binding用起来肯定要爽的多。Github上有一个现成的Binding库go-python3。

go clean github.com/datadog/go-python3
go clean -cache

export PKG_CONFIG_PATH=/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/pkgconfig
go get github.com/datadog/go-python3

Have a try

首先写一个测试Python3 hi在/Users/zlw/App/go/src/sbos-algorithm/pyoutliers目录下的脚本

import numpy
import sklearn

a = 10

def b(xixi):
    return xixi + "haha"

然后写一个Go脚本：

package main

import (
    "github.com/DataDog/go-python3"
    "fmt"
)

func init() {
    err := python3.Py_Initialize()
	if !python3.Py_IsInitialized() {
		fmt.Println("Error initializing the python interpreter")
        panic(err.Error())
		os.Exit(1)
	}
}

var PyStr = python3.PyUnicode_FromString
var GoStr = python3.PyUnicode_AsUTF8

func main() {
    // import hello
     InsertBeforeSysPath("/Library/Frameworks/Python.framework/
Versions/3.7/lib/python3.7/site-packages/")
	hello := ImportModule("/Users/zlw/App/go/src/sbos-algorithm/pyoutliers", "hello")
	fmt.Printf("[MODULE] repr(hello) = %s\n", GoStr(hello.Repr()))

	// print(hello.a)
	a := hello.GetAttrString("a")
	fmt.Printf("[VARS] a = %#v\n", python3.PyLong_AsLong(a))

    // print(hello.hi)
	hi := hello.GetAttrString("hi")
	fmt.Printf("[FUNC] hi = %#v\n", hi)

	// args = tuple("xixi",)
	bArgs := python3.PyTuple_New(1)
	python3.PyTuple_SetItem(bArgs, 0, PyStr("xixi"))

	// hi(*args)
	res := hi.Call(bArgs, python3.Py_None)
	fmt.Printf("[CALL] hi('xixi') = %s\n", GoStr(res))

	// sklearn
	sklearn := hello.GetAttrString("sklearn")
	skVersion := sklearn.GetAttrString("__version__")
	fmt.Printf("[IMPORT] sklearn = %s\n", GoStr(sklearn.Repr()))
	fmt.Printf("[IMPORT] sklearn version =  %s\n", GoStr(skVersion.Repr()))
}

// InsertBeforeSysPath will add given dir to python import path
func InsertBeforeSysPath(p string) string {
	sysModule := python3.PyImport_ImportModule("sys")
	path := sysModule.GetAttrString("path")
	python3.PyList_Insert(path, 0, PyStr(p))
	return GoStr(path.Repr())
}

// ImportModule will import python module from given directory
func ImportModule(dir, name string) *python3.PyObject {
	sysModule := python3.PyImport_ImportModule("sys")
	path := sysModule.GetAttrString("path")
	python3.PyList_Insert(path, 0, python3.PyUnicode_FromString(dir))
	return python3.PyImport_ImportModule(name)
}

打印输出为：

[MODULE] repr(hello) = <module 'hello' from '/Users/zlw/App/go/src/sbos-algorithm/pyoutliers/hello.py'>
[VARS] a = 10
[FUNC] hi = &python3.PyObject{ob_refcnt:2, ob_type:(*python3._Ctype_struct__typeobject)(0x4f3aed0)}
[CALL] hi('xixi') = xixi,hello
[IMPORT] sklearn = <module 'sklearn' from '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/site-packages/sklearn/__init__.py'>
[IMPORT] sklearn version =  '1.0'

这里简单解释一下。首先将这个脚本的路径添加到sys.path中。然后调用PyImport_ImportModule导入包

使用GetAttrString可以根据属性名获取对象的属性，相当于python3中的.操作。调用Python3函数可以采用Object.Call方法，，列表参数使用Tuple来构建。返回值用PyUnicode_AsUTF8从Python3字符串转换为C或Go的字符串。

更多用法可以参考Python-C API文档。

但是只要有这几个API，就足够 Make python module rock & roll。充分利用Golang和Python各自的特性，构建灵活而强大的应用了。