Funzionamento dell'interoperabilità

Question

So che molte applicazioni su larga scala come i videogiochi sono create utilizzando più lingue. Ad esempio, è probabile che i motori di gioco/fisica siano scritti in C++ mentre le attività di gioco, le GUI sono scritte in qualcosa come Python o Lua.

Capisco perché questa divisione dei ruoli è stata eseguita; utilizzare linguaggi di livello inferiore per attività che richiedono estrema ottimizzazione, ottimizzazione, efficienza e velocità, mentre si utilizzano linguaggi di livello superiore per accelerare i tempi di produzione, ridurre i bug ect.

Recentemente, ho deciso di intraprendere un progetto personale più ampio e vorrei dividere parti del progetto come sopra. A questo punto, sono davvero confuso su come funziona questa interoperabilità tra i linguaggi (specialmente quelli compilati e interpretati).

Sono abbastanza familiare con i dettagli di passare dal test del codice ANSCII al caricamento di un eseguibile, quando scritto in qualcosa come C/C++. Sono molto curioso di sapere come funziona qualcosa come un videogioco, costruito in molte lingue diverse. Questa è una domanda ampia/ampia, ma nello specifico sono interessato a:

• Come funziona la logica a livello di codice? Cioè come posso chiamare il codice Python da un programma C++? Soprattutto perché non supportano gli stessi tipi built-in?
• Che aspetto ha l'immagine del programma? Da quello che posso dire, un videogioco è in esecuzione in un unico processo, quindi che aspetto ha l'immagine runtime quando si esegue un programma C/C++ che chiama una funzione Python?
• Se si chiama codice da una lingua interpretata da un programma compilato, qual è la sequenza di eventi che si verificano? Se io sono nel mio eseguibile compilato, e per qualche ragione ho una chiamata a un linguaggio interpretato all'interno di un ciclo, devo aspettare che l'interprete venga ripetuto?

In realtà sto trovando un momento difficile trovare informazioni su ciò che accade a livello di macchina, quindi qualsiasi aiuto sarebbe apprezzato. Sebbene io sia curioso in generale sull'interoperabilità del software, sono particolarmente interessato all'interazione con C++ e Python.

Grazie mille per qualsiasi intuizione, anche se mi sta solo indicando dove posso trovare maggiori informazioni.

Answer 1

Nel caso specifico di pitone, si ha fondamentalmente tre opzioni (e questo vale in generale su tutta la linea):

1. pitone Host in C++: Dalla prospettiva del programma C++, l'interprete python è una libreria C. Dal lato python, potresti o non avrai bisogno di usare qualcosa come i ctype per esporre l'api C (++).

2. Python utilizza il codice C++ come DLL/SO - Il codice C++ probabilmente non sa nulla di python, Python deve sicuramente utilizzare un'interfaccia di funzione esterna.

3. Comunicazione tra processi: in pratica, due processi separati vengono eseguiti e parlano su una presa. In questi giorni probabilmente useresti una specie di architettura di servizi web per realizzare questo.

Answer 2

A seconda di cosa si vuole fare:

• Dai un'occhiata alla SWIG: http://www.swig.org/ è uno strumento che mira a collegare il codice C/C++ con Python, Tcl, Perl, Ruby, etc. Il comune use case è un'interfaccia Python (grafica o meno) che chiamerà il codice C/C++. SWIG analizzerà il codice C/C++ per generare le interfacce.

• Libpython: è una libreria che consente di incorporare il codice Python. Hai alcuni esempi qui: http://docs.python.org/3.0/extending/embedding.html