C++ 调用python sympy库进行矩阵运算

要在 C++ 中调用 Python 的库，可以使用 Python 的 C API。下面是一个示例代码，演示了如何使用 Python 的 sympy 库进行矩阵运算。

首先，需要安装 Python 和 sympy 库。然后，可以使用以下 C++ 代码：

#include <Python.h>

int main() {
    Py_Initialize();

    // 引入 sympy 库
    PyObject *pModule = PyImport_ImportModule("sympy");

    if (pModule != NULL) {
        // 获取 sympy.Matrix 类
        PyObject *pClass = PyObject_GetAttrString(pModule, "Matrix");

        if (pClass != NULL) {
            // 创建一个矩阵对象
            PyObject *pArgs = PyTuple_Pack(1, PyUnicode_FromString("[[1, 2], [3, 4]]"));
            PyObject *pMatrix = PyObject_CallObject(pClass, pArgs);

            // 调用矩阵的 inverse 方法
            PyObject *pInverse = PyObject_CallMethod(pMatrix, "inv", NULL);

            // 打印结果
            PyObject_Print(pInverse, stdout, Py_PRINT_RAW);

            // 释放对象
            Py_XDECREF(pInverse);
            Py_XDECREF(pMatrix);
            Py_XDECREF(pClass);
            Py_XDECREF(pArgs);
        }

        Py_XDECREF(pModule);
    }

    Py_Finalize();
    return 0;
}

这段代码首先初始化 Python 解释器，然后引入 sympy 库。接着，获取 sympy.Matrix 类，并创建一个矩阵对象。最后，调用矩阵的 inverse 方法，并打印结果。

需要注意的是，在使用 Python 的 C API 时，需要手动管理对象的引用计数。因此，需要使用 Py_XDECREF 函数来释放对象，而不是简单地使用 C++ 的 delete 操作符。

另外，由于 Python 的解释器是全局的，因此需要在多线程环境中使用时要格外小心。建议在每个线程中使用独立的解释器实例。