カテゴリー: C++

[C++] 65 FLTK : xlsx変換アプリ / MakefileからCMakeLists.txtへの移植

[M1 Mac, Big Sur 11.6.5, FLTK 1.3.8]

自製Makefileの生成するコマンドを見ながらCMakeLists.txtへ移植しました。

CMakeが作成したMakefileが生成するコマンドについては以下の行を追記して内容を確認できます。

set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE ON)

Objective-Cのappファイルと同様、こちらもボタンを押下してもクラッシュしませんでした。自製Makefileではできない補完をしているのでしょう。

C++でappファイルに問題がないとなるとObjective-Cに戻って開発を進める必要がありません。

Cocoaアプリの統一感のある洗練された外観も捨てがたいので何か別のアプリで再チャレンジしたいところです。

cmake_minimum_required(VERSION 3.1)

# Project
Project(XlsxConvertor VERSION 1.0.0)
FIND_PACKAGE(FLTK REQUIRED)
FIND_PACKAGE(OpenGL REQUIRED)
find_library(COCOA Cocoa)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

# make時の生成コマンドをターミナルに表示する(デフォルトでは非表示)
set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE ON)

# Info.plist
set(MACOSX_BUNDLE_BUNDLE_VERSION ${PROJECT_VERSION})
set(MACOSX_BUNDLE_COPYRIGHT "Copyright (C) 2022")
set(MACOSX_BUNDLE_INFO_STRING "Convert tool for XLSX")

# XlsxConvertor
add_executable(${PROJECT_NAME}
    MACOSX_BUNDLE
    ./src/XlsxConvertor.cpp
    ./src/process.cpp
    ./src/modalDialog.cpp
    ./include/process.h
    ./include/modalDialog.h
    )

set(INCDIR /include)
set(INCDIR ${INCDIR} /opt/homebrew/Cellar/libpng/1.6.37/include)
set(INCDIR ${INCDIR} /opt/homebrew/Cellar/fltk/1.3.8/include)
set(INCDIR ${INCDIR} /opt/homebrew/Cellar/jpeg/9e/include)
set(INCDIR ${INCDIR} /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/include/python3.10)
include_directories(${INCDIR})

set(LIBS dl)
set(LIBS ${LIBS} z pthread c++)
set(LIBS ${LIBS} /opt/homebrew/Cellar/fltk/1.3.8/lib/libfltk_forms.dylib)
set(LIBS ${LIBS} /opt/homebrew/Cellar/fltk/1.3.8/lib/libfltk_gl.dylib)
set(LIBS ${LIBS} /opt/homebrew/Cellar/fltk/1.3.8/lib/libfltk_images.dylib)
set(LIBS ${LIBS} /opt/homebrew/Cellar/jpeg/9e/lib/libjpeg.dylib)
set(LIBS ${LIBS} /opt/homebrew/Cellar/libpng/1.6.37/lib/libpng.dylib)
set(LIBS ${LIBS} /opt/homebrew/Cellar/fltk/1.3.8/lib/libfltk.dylib)
set(LIBS ${LIBS} /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/libpython3.10.dylib)

set(LIBDIR /opt/homebrew/Cellar/jpeg/9e/lib)
set(LIBDIR ${LIBDIR} /opt/homebrew/Cellar/libpng/1.6.37/lib)
set(LIBDIR ${LIBDIR} /opt/homebrew/Cellar/fltk/1.3.8/lib)
set(LIBDIR ${LIBDIR} /usr/local/lib /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib)
link_directories(${LIBDIR})

target_link_libraries(${PROJECT_NAME}
    ${FLTK}
    ${OpenGL}
    ${LIBS}
    ${COCOA})

[C++] 64 FLTK : ドラッグ＆ドロップ

[M1 Mac, Big Sur 11.6.5, FLTK 1.3.8]

Objective-Cのドラッグ＆ドロップが今の私にはあまりにも難解なので、FLTKではどうやって実装していたか振り返ります。かなり簡単に実装できます。

FL_Boxでファイルをドロップする領域を指定し、ドロップされたファイルの情報をFL_Boxの引数で指定したFL_Inputに渡します。単純明快です。

Objective-Cのドラッグ＆ドロップについては必須ではなく努力目標にして、FLTKアプリのCMakeLists.txt作成に優先して取り組むことにします。

同じ内容の実装でもC++(FLTK)とObjective-Cでこれだけ難易度が違うと難しい方を学ぼうとする気力がなかなかわきません。

Xcodeで書けばいいのですが、xibファイルやStoryboardを扱いたくないのでモチベが上がらないです。

＜該当箇所のみ＞

class Box : Fl_Box {
    Fl_Input* input_line2;

    public:
        Box(int, int, int, int, Fl_Input*);
    private:
        auto handle(int) -> int override;
};

Box::Box(int x, int y, int width_input, int height_input, Fl_Input* input) : 
    Fl_Box(FL_NO_BOX, x, y, width_input, height_input, "") {
    this->input_line2 = input;
    }

auto Box::handle(int event) -> int {
    switch (event) {
        case FL_DND_DRAG:
        case FL_DND_ENTER:
        case FL_DND_RELEASE:
            return 1;

        case FL_PASTE:
            input_line2->value(Fl::event_text());
            input_line2->textsize(12);
            input_line2->textfont(FL_HELVETICA);

            return 1;

        default:
            return Fl_Box::handle(event);
    }
}

int main(int argc, char **argv) {
    Box *box = new Box(0, 0, 360,220, input_line);
}

[C++] 63 FLTK : xlsx変換アプリ / appファイルの不具合3

[M1 Mac, Big Sur 11.6.5, Python 3.10.4]

デバッグ用コードを走らせ、実行内容をチェックしました。

sysPath 6個に対してGetPath 3個となっており、pathを追加できていないだけでなく数も合っていません。

つまりsys.pathとPython/C APIのmodule search pathは一致しないということが判明しました。集合で表現するとmodule search path ⊂ sys.pathになります。

module search pathの設定がPy_SetPath()やPYTHONPATH以外の方法でできないとなると、これ以上の追究は厳しくなります。

#define PY_SSIZE_T_CLEAN
#include "process.h"
#include </Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/include/python3.10/Python.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#define PATH L"/Python/library/python_module:/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python310.zip:/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python3.10:/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python3.10/lib-dynload"

using std::string;

string XlsxToList(const char* path) {
    // Py_SetPath(PATH);

    Py_Initialize();
	
	// PyObject* sysPath = PySys_GetObject("path");
	PyObject* sys = PyImport_ImportModule( "sys" );
	PyObject* sysPath = PyObject_GetAttrString( sys, "path" );
	std::cout << "追加前path数 " << PyList_Size(sysPath) << std::endl;
	std::cout << "PyObject* sysPath通過" << std::endl;

	PyObject* module_path = PyUnicode_FromString("/Python/library/python_module");
	std::cout << "PyObject* module_path通過" << std::endl;
	
	int append_bool = PyList_Append(sysPath, module_path);
	std::cout << "PyList_Append通過" << std::endl;
	std::cout << append_bool << std::endl;

	std::cout << "追加後path数 " << PyList_Size(sysPath) << std::endl;

	// 	module search pathを出力し、パスの内容と個数を確認
	std::wcout << Py_GetPath() << std::endl;

    // pyファイルのモジュール化
    PyObject* myModule = PyImport_ImportModule((char*)"test");
	std::cout << "myModule通過" << std::endl;

	const char* function = "xlsx_to_list";
	int attr_bool = PyObject_HasAttrString(myModule,function);
	std::cout << "attr_bool通過" << std::endl;
	std::cout << attr_bool << std::endl;
    
    // pyファイル内の関数を指定 ここでエラー発生
    PyObject* myFunction = PyObject_GetAttrString(myModule,function);
    
    // 関数の引数を設定
    PyObject* args = PyTuple_Pack(1,PyUnicode_FromString(path));
    
    // 関数を実行し戻り値をPyObjectとして取得
    PyObject* myResult = PyObject_CallObject(myFunction,args);
    
    
    // PyObjectをconst char*に変換
    const char* result = PyUnicode_AsUTF8(myResult);

    std::cout << result << std::endl;

    return result;

    Py_FinalizeEx();
    
}
--------------------------------------------------
出力
--------------------------------------------------
追加前path数 5
PyObject* sysPath通過
PyObject* module_path通過
PyList_Append通過
0
追加後path数 6
/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python310.zip:/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python3.10:/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python3.10/lib-dynload
myModule通過
attr_bool通過
0
Segmentation fault: 11

[C++] 62 FLTK : xlsx変換アプリ / appファイルの不具合2

[M1 Mac, Big Sur 11.6.5, Python 3.10.4]

sys.pathをPy_SetPathで強制的に書き換えたところ、実行ファイルの方も動かなくなりました。力技が過ぎたようです。

sys.pathの文字列が全く同じでもメモリアドレスが変わったためにEXC_BAD_ACCESSになっているのでしょうか。

appファイルについてはこれで完全にお手上げとなりました。実行ファイルでアプリを完成させる目処は立っていますが、言語を変更してObjective-Cで同じアプリを作るかどうか迷っています。

#define PY_SSIZE_T_CLEAN
#include "process.h"
#include </Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/include/python3.10/Python.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#define PATH L"/Python/library/python_module:/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python310.zip:/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python3.10:/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib/python3.10/lib-dynload"

using std::string;

string XlsxToList(const char* path) {
    
    // sys.pathの書き換え
    Py_SetPath(PATH);

    Py_Initialize();

    // sys.pathの確認
    std::wcout << Py_GetPath() << std::endl;

    // pyファイルのモジュール化
    PyObject* myModule = PyImport_ImportModule((char*)"test");
    
    // pyファイル内の関数を指定 今度は実行ファイルにてここでエラー発生
    const char* function = "xlsx_to_list";
    PyObject* myFunction = PyObject_GetAttrString(myModule,function);
    
    // 関数の引数を設定
    PyObject* args = PyTuple_Pack(1,PyUnicode_FromString(path));
    
    // 関数を実行し戻り値をPyObjectとして取得
    PyObject* myResult = PyObject_CallObject(myFunction,args);
    
    // PyObjectをconst char*に変換
    const char* result = PyUnicode_AsUTF8(myResult);

    std::cout << result << std::endl;

    return result;

    Py_FinalizeEx();
    
}

[C++] 61 FLTK : xlsx変換アプリ / appファイルの不具合

[M1 Mac, Big Sur 11.6.5, Python 3.10.4]

製作中のアプリですが、前回の記事でも書いたように実行ファイルでは正常に動作し、appファイルは起動はするもののボタンを押すと落ちてしまいます。

原因を探ったところ、どうやらPYTHONPATHを認識できないためにPyImport_ImportModuleが働かずモジュールが生成していないようでした。PYTHONPATHの__pycache__ディレクトリにpycファイルが生成していないことで判明しました。

appファイル内の/Contents/Resourcesにpyファイルを置き、info.plistで認識させようとするなどいろいろ試しましたが、うまくいきませんでした。

結局解決には至らず、やむなくこのまま次に進みます。Objective-Cであれば何らかの方法が見つかるかもしれません。

#define PY_SSIZE_T_CLEAN
#include "process.h"
#include </Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/include/python3.10/Python.h>
#include <iostream>
#include <string.h>

using std::string;

const char* XlsxToList(const char* path) {

    Py_Initialize();

    // sys.pathを確認 wchar_tなのでwcoutで出力
    std::wcout << Py_GetPath() << std::endl;

    // pyファイルのモジュール化 appファイルではモジュール化できない PYTHONPATHに到達できていない
    PyObject* myModule = PyImport_ImportModule("test");

    // pyファイル内の関数を指定
    PyObject* myFunction = PyObject_GetAttrString(myModule,(char*)"xlsx_to_list");

    // 関数の引数を設定
    PyObject* args = PyTuple_Pack(1,PyUnicode_FromString(path));
    
    // 関数を実行し戻り値をPyObjectとして取得
    PyObject* myResult = PyObject_CallObject(myFunction,args);
    
    // PyObjectをconst char*に変換
    const char* result = PyUnicode_AsUTF8(myResult);

    std::cout << result << std::endl;

    return result;

    Py_FinalizeEx();
    
}

[C++] 60 FLTK : xlsx変換アプリ / Pythonスクリプトのモジュール化

[M1 Mac, Big Sur 11.6.5, Python 3.10.4]

前回まではPythonスクリプトの埋め込みについて調べていましたが、ついにモジュール化に成功しました。

埋め込みでは処理が一方通行だったのが、モジュール化により双方向でデータのやり取りができるようになります。Pythonスクリプトを1行ずつバラして埋め込む必要がなくなるのでだいぶ楽です。

今回のケースでは、Pythonスクリプトで作成したリストをC++コードが文字列として受け取り、Fl_Multiline_Outputに表示させています。

現段階では実行ファイルでしかできませんが、早くappファイルでもできるようにしたいところです。appファイルでは実行ボタンを押すとなぜか落ちてしまいます。

なお.bash_profileにてPYTHONPATHを設定しないとPythonスクリプトを読み込めないので要注意です。

#define PY_SSIZE_T_CLEAN
#include "process.h"
#include </Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/include/python3.10/Python.h>
#include <iostream>
#include <string.h>

using std::string;

string XlsxToList(const char* path) {
    Py_Initialize();

    // pyファイルの指定(test.py)
    PyObject* myModuleString = PyUnicode_FromString((char*)"test");

    // pyファイルのモジュール化
    PyObject* myModule = PyImport_Import(myModuleString);

    // pyファイル内の関数を指定
    PyObject* myFunction = PyObject_GetAttrString(myModule,(char*)"xlsx_to_list");

    // 関数の引数を設定
    PyObject* args = PyTuple_Pack(1,PyUnicode_FromString(path));

    // 関数を実行し戻り値をPyObjectとして取得
    PyObject* myResult = PyObject_CallObject(myFunction,args);

    // PyObjectをconst char*に変換
    const char* result = PyUnicode_AsUTF8(myResult);

    return string(result);

    Py_Finalize();
}
import openpyxl

def xlsx_to_list(path):
    wb = openpyxl.load_workbook(path)
    ws = wb.worksheets[0]

    color_name = []
    for cell in ws['A']:
        color_name.append(cell.value)
        
    return str(color_name)
＜該当箇所のみ＞
void xtol(){
    const char *path = input_line->value();
    string result = XlsxToList(path);
    output_line->insert(result.c_str());
}
# pyファイルのあるディレクトリを指定

export PYTHONPATH="/Python/library/python_module"

Python/C API リファレンスマニュアル

[C++] 58 FLTK : xlsx変換アプリ / Pythonの openpyxlライブラリ導入

[M1 Mac, Big Sur 11.6.5, Python 3.10.4]

Excelファイルを扱うFLTKアプリの作成に着手しました。GUIはよく使うガワの使い回しです。

まずは前々回から取り組んでいるExcelファイルから列データを取り出してリストにする機能を実装しました。A列の値とセル色をリストにします。色データはRGB16進数の頭にFFが付きます。このFFはいらないのでそのうち除去するようにします。

列数や取り出すデータの種類はいずれ選択できるようにしたいです。

#define PY_SSIZE_T_CLEAN
#include "process.h"
#include </Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/include/python3.10/Python.h>
#include <iostream>
#include <string.h>

using std::string;

int XlsxToList(const char* path) {

    Py_Initialize();

    PyRun_SimpleString("import openpyxl");

    string path_str = string(path);
    string wb_str = "wb = openpyxl.load_workbook('" + path_str +"')";
    PyRun_SimpleString(wb_str.c_str());
    PyRun_SimpleString("ws = wb.worksheets[0]");

    PyRun_SimpleString("color_name = []");
    PyRun_SimpleString("color_code = []");

    string for_str = "for cell in ws['A']: color_name.append(cell.value), color_code.append(cell.fill.fgColor.rgb)";
    PyRun_SimpleString(for_str.c_str());
        
    PyRun_SimpleString("print(color_name)");
    PyRun_SimpleString("print(color_code)");

    Py_Finalize();
    return 0;
}

[C++] 57 Pythonスクリプトを使ってExcelを操作する / for文

[M1 Mac, Big Sur 11.6.5, Python 3.10.4]

前回の続きです。

for文はワンライナーで書けば、PyRun_SimpleString()に使えます。バックスラッシュを入れてもOKです。

リスト内包表記のワンライナーは多用していましたが、if文やfor文の中身をカンマでつなぐとワンライナーになるというのは知りませんでした。

#include </Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/include/python3.10/Python.h>
#include <iostream>
#include <string.h>

using std::string;

int main() {
    Py_Initialize();

    PyRun_SimpleString("import openpyxl");
    PyRun_SimpleString("wb = openpyxl.load_workbook('test.xlsx')");
    PyRun_SimpleString("ws = wb.worksheets[0]");

    PyRun_SimpleString("color_name = []");
    PyRun_SimpleString("color_code = []");

    string str = "for cell in ws['A']: color_name.append(cell.value), color_code.append(cell.fill.fgColor.rgb)";

    // バックスラッシュを使う場合
    // string str = "for cell in ws['A']: \
    //     color_name.append(cell.value), color_code.append(cell.fill.fgColor.rgb)";

    PyRun_SimpleString(str.c_str());
        
    PyRun_SimpleString("print(color_name)");
    PyRun_SimpleString("print(color_code)");

    Py_Finalize();
    return 0;
}

[C++] 56 Pythonスクリプトを使ってExcelを操作する

[M1 Mac, Big Sur 11.6.5, Python 3.10.4]

C++コードからPythonスクリプトを動かしてExcelを操作してみました。Pythonは公式サイトからダウンロード&インストールしたVer. 3.10.4を使っています。

以下のコードはExcelファイルのA列に入力された文字列とセル色をリストにして出力します。

モジュールではないのでデータの双方向なやりとりは直接できませんが、ファイルを介してなら可能でしょう。

C++でExcelを扱うにはLibXLのような3万円もする有償ライブラリが必要になるので、間接的とはいえopenpyxlで操作できるのであればこれで十分です。

FLTKのような軽量なGUIでopenpyxlやpandasが使えないかと思い、試してみた次第です。TkinterやPyQtといったウィジェットツールキットで重量級GUIにはしたくなかったものですから。

#include </Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/include/python3.10/Python.h>

int main() {
    Py_Initialize();

    PyRun_SimpleString("import openpyxl");
    PyRun_SimpleString("wb = openpyxl.load_workbook('test.xlsx')");
    PyRun_SimpleString("ws = wb.worksheets[0]");
    PyRun_SimpleString("color_name = [cell.value for cell in ws['A']]");
    PyRun_SimpleString("color_code = [cell.fill.fgColor.rgb for cell in ws['A']]");
    PyRun_SimpleString("print(color_name)");
    PyRun_SimpleString("print(color_code)");

    Py_Finalize();
    return 0;
}
# コンパイラ
COMPILER = clang++
DEBUG = -g

# オプション
CPPFLAGS =

# includeパス(-I)
INCLUDE = -I/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/include/python3.10

# ライブラリパス(-l)
LIBRARY0 = -lpython3.10

# 優先ライブラリパス(-L)
LIBRARY = -L/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.10/lib

# ソースファイル
SRCDIR = ./src
SRCS = $(SRCDIR)/Openpyxl.cpp

# オブジェクトファイル
OBJDIR = ./obj
OBJS = $(OBJDIR)/Openpyxl.o

# 実行ファイル
TARGETDIR = ./bin
TARGET = Openpyxl

# cppファイルからoファイル作成　$<:依存ファイル
$(OBJDIR)/Openpyxl.o: $(SRCDIR)/Openpyxl.cpp
	$(COMPILER) $(CPPFLAGS) $(INCLUDE) $(DEBUG) -o $@ -c $<

# oファイルから実行ファイル作成
$(TARGET):$(OBJS)
	$(COMPILER) -o $(TARGETDIR)/$@ $(OBJS) $(LIBRARY0) $(LDFLAGS) $(LIBRARY)

# ファイル削除＆実行ファイル作成
.PHONY:all
all: clean $(TARGET)

# ファイル削除
.PHONY:clean
clean:
	rm -rf $(OBJS) $(TARGETDIR)/$(TARGET)