2025年10月12日日曜日

DelphiからPythonを call

 


「Pythonコードを呼び出して、引数を渡し、実行する」Delphiコードを 2パターン 用意

  1. 外部プロセスとして python.exe を起動して実行（標準出力を取得）

  2. Python4Delphi（P4D）で CPython を埋め込み、関数呼び出し

1) 外部プロセスとして起動（CreateProcess + パイプで stdout を受け取る）

  • どの Delphi 環境でも動きやすい定番手法

  • 仮想環境（venv）や python.exe のフルパスを指定すれば OK

  • -u でバッファリングを無効化して即時に出力を受け取ります

unit PyRunner;

interface

uses
  System.SysUtils, System.Classes, Winapi.Windows;

function RunPythonAndCapture(
  const PythonExe: string;        // 例: 'C:\Python312\python.exe' や venv の python.exe パス
  const ScriptPath: string;       // 例: 'C:\work\myscript.py'
  const Args: array of string;    // 例: ['--name', 'Alice', '--n', '3']
  const WorkDir: string = ''      // 作業ディレクトリ（空なら ScriptPath のディレクトリ）
): string;

implementation

function QuoteIfNeeded(const S: string): string;
begin
  if (S = '') or (S.IndexOfAny([' ', '"']) >= 0) then
    Result := '"' + StringReplace(S, '"', '\"', [rfReplaceAll]) + '"'
  else
    Result := S;
end;

function JoinArgs(const Items: array of string): string;
var
  i: Integer;
begin
  Result := '';
  for i := 0 to High(Items) do
  begin
    if i > 0 then
      Result := Result + ' ';
    Result := Result + QuoteIfNeeded(Items[i]);
  end;
end;

function RunPythonAndCapture(
  const PythonExe: string;
  const ScriptPath: string;
  const Args: array of string;
  const WorkDir: string
): string;
var
  SA: SECURITY_ATTRIBUTES;
  StdOutRd, StdOutWr: THandle;
  StartInfo: STARTUPINFOW;
  ProcInfo: PROCESS_INFORMATION;
  CmdLine: string;
  Buffer: array[0..8191] of Byte;
  BytesRead: DWORD;
  OK: BOOL;
  OldStdOutMode: Cardinal;
  CurDir: string;
begin
  Result := '';

  // パイプ作成（子プロセスの stdout を親側で読めるように）
  ZeroMemory(@SA, SizeOf(SA));
  SA.nLength := SizeOf(SA);
  SA.bInheritHandle := TRUE;

  if not CreatePipe(StdOutRd, StdOutWr, @SA, 0) then
    raise EOSError.CreateFmt('CreatePipe failed: %d', [GetLastError]);

  try
    // 子プロセス側で StdOutWr を継承できるようにする
    if not SetHandleInformation(StdOutRd, HANDLE_FLAG_INHERIT, 0) then
      raise EOSError.CreateFmt('SetHandleInformation failed: %d', [GetLastError]);

    // コマンドライン作成
    // 例: "C:\Python312\python.exe" -u "C:\work\myscript.py" --name "Alice" --n 3
    CmdLine :=
      QuoteIfNeeded(PythonExe) + ' -u ' +
      QuoteIfNeeded(ScriptPath);
    if Length(Args) > 0 then
      CmdLine := CmdLine + ' ' + JoinArgs(Args);

    ZeroMemory(@StartInfo, SizeOf(StartInfo));
    StartInfo.cb := SizeOf(StartInfo);
    StartInfo.hStdOutput := StdOutWr;
    StartInfo.hStdError  := StdOutWr;  // エラーもまとめて受け取る
    StartInfo.dwFlags := STARTF_USESTDHANDLES;

    ZeroMemory(@ProcInfo, SizeOf(ProcInfo));

    if WorkDir <> '' then
      CurDir := WorkDir
    else
      CurDir := ExtractFileDir(ScriptPath);

    // WideString → PWideChar
    if not CreateProcessW(nil, PWideChar(CmdLine), nil, nil, TRUE,
                          CREATE_NO_WINDOW, nil,
                          PWideChar(CurDir),
                          StartInfo, ProcInfo) then
      raise EOSError.CreateFmt('CreateProcess failed: %d'#13#10'%s',
                               [GetLastError, CmdLine]);

    try
      // 親側は書き込み口を閉じ、読み取りだけにする
      CloseHandle(StdOutWr);
      StdOutWr := 0;

      // 子プロセス標準出力を読み取り
      while True do
      begin
        OK := ReadFile(StdOutRd, Buffer, SizeOf(Buffer), BytesRead, nil);
        if (not OK) or (BytesRead = 0) then
          Break;
        Result := Result + TEncoding.UTF8.GetString(Buffer, 0, BytesRead);
      end;

      // 終了待ち
      WaitForSingleObject(ProcInfo.hProcess, INFINITE);
    finally
      if ProcInfo.hThread <> 0 then CloseHandle(ProcInfo.hThread);
      if ProcInfo.hProcess <> 0 then CloseHandle(ProcInfo.hProcess);
    end;

  finally
    if StdOutWr <> 0 then CloseHandle(StdOutWr);
    if StdOutRd <> 0 then CloseHandle(StdOutRd);
  end;
end;

end.

使い方（呼び出し側）

uses
  System.SysUtils, PyRunner;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  OutText: string;
begin
  OutText := RunPythonAndCapture(
    'C:\Python312\python.exe',
    'C:\work\myscript.py',
    ['--name', '山川', '--n', '2'],   // ← 渡したい引数
    ''                                 // 作業ディレクトリ（省略可）
  );
  Memo1.Lines.Text := OutText;
end;

参考の Python 側（例）

# myscript.py
import argparse
p = argparse.ArgumentParser()
p.add_argument('--name', required=True)
p.add_argument('--n', type=int, default=1)
a = p.parse_args()

for i in range(a.n):
    print(f"hello {a.name} #{i+1}")

2) Python4Delphi（P4D）で埋め込み実行（関数に引数を渡す）

  • GUIアプリ内で Python 関数を直接呼びたい場合に便利

  • Delphi コンポーネント（TPythonEngine, TPythonGUIInputOutput など）をフォームに配置

  • 以下は ランタイム作成 版（コードだけで完結）。関数に文字列・整数引数を渡して戻り値（文字列）を受け取ります

unit PyEmbed;

interface

uses
  System.SysUtils, PythonEngine, VarPyth;

function CallPythonFunc(
  const ModulePath: string;     // 例: 'C:\work\mymodule.py'
  const FuncName: string;       // 例: 'greet'
  const S: string;              // 引数1（文字列）
  const N: Integer              // 引数2（整数）
): string;

implementation

function CallPythonFunc(
  const ModulePath, FuncName, S: string; const N: Integer): string;
var
  Eng: TPythonEngine;
  ModObj, FuncObj, RetVal: Variant;
  Dir, FileName, ModName: string;
begin
  Result := '';
  Eng := TPythonEngine.Create(nil);
  try
    // 必要なら Eng.DllPath, DllName を指定（例：埋め込む Python の DLL など）
    // Eng.DllPath := 'C:\Python312\';
    // Eng.DllName := 'python312.dll';

    Eng.LoadDll;  // CPython を初期化

    // sys.path にモジュールのディレクトリを追加
    Dir := ExtractFileDir(ModulePath);
    FileName := ExtractFileName(ModulePath);
    ModName := ChangeFileExt(FileName, ''); // "mymodule.py" -> "mymodule"

    GetPythonEngine.EvalString(Format('import sys; sys.path.insert(0, r"%s")', [Dir]));

    // モジュールを import
    ModObj := ImportModule(ModName);

    // 関数を取得
    FuncObj := ModObj.__getattr__(FuncName);

    // 呼び出し（引数 S と N を渡す）
    RetVal := FuncObj(S, N);

    // 返り値（文字列）を Delphi 文字列へ
    Result := VarToStr(RetVal);

  finally
    Eng.Free;
  end;
end;

end.

使い方（呼び出し側）

uses
  System.SysUtils, PyEmbed;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
var
  R: string;
begin
  R := CallPythonFunc('C:\work\mymodule.py', 'greet', '山川', 3);
  ShowMessage(R);
end;

参考の Python モジュール（mymodule.py）

def greet(name: str, n: int) -> str:
    return "\n".join([f"hello {name} #{i+1}" for i in range(n)])

✅ 補足

  • P4D を使う場合は、開発環境に Python4Delphi を導入してください（TPythonEngine 等）。

  • 既存の Python 仮想環境を使う場合は、python3x.dll に合うように Eng.DllName, Eng.DllPath を設定します。

  • NumPy など C 拡張を使う場合は、DLL の互換性（bitness / バージョン）に注意してください。

どちらを選ぶ？

  • 手早く実行＋出力取得 → 方式1（外部プロセス） が簡単・堅牢

  • アプリ内に組み込み、関数を直接コール → 方式2（P4D） が便利（連続呼び出しや相互作用に強い）

用途や制約（配布形態、Python 環境、依存モジュール）を教えていただければ、最適化（例：環境変数設定、非同期実行、タイムアウト、stderr 分離、JSONでの双方向通信など）まで含めたコードを整えます！

あなた:
「Pythonコード＝Pythonスクリプト」を 外部プロセスとして起動 して、引数を渡して実行するための 実用的な Delphi ユニット を用意しました。

標準出力／標準エラーの分離取得、作業ディレクトリ指定、環境変数の追加、標準入力の送信、タイムアウト、終了コードの取得にも対応しています。

Delphi: Pythonスクリプト実行ユニット

unit PyScriptRunner;

interface

uses
  System.SysUtils, System.Classes, Winapi.Windows;

type
  EPyRunError = class(Exception);
  EPyRunTimeout = class(EPyRunError);

  // 実行オプション
  TPythonRunOptions = record
    PythonExe: string;       // 例: 'C:\Python312\python.exe'（venvのpython.exeでもOK）
    ScriptPath: string;      // 例: 'C:\work\myscript.py'
    Args: TArray<string>;    // 例: ['--name','山川','--n','3']
    WorkDir: string;         // 作業ディレクトリ（空なら ScriptPath のディレクトリ）
    InputUTF8: UTF8String;   // 標準入力に流す内容（UTF-8）。不要なら空
    ExtraEnv: TArray<string>;// 追加の環境変数 'KEY=VALUE' 形式（PATH追加など）
    TimeoutMS: Cardinal;     // タイムアウトms（0=無限）
    MergeStdErr: Boolean;    // Trueでstderrをstdoutへ結合
    Unbuffered: Boolean;     // Trueで -u を付けて即時出力
  end;

  TPythonRunResult = record
    ExitCode: Cardinal;      // プロセスの終了コード
    StdOut: UTF8String;      // 標準出力（UTF-8）
    StdErr: UTF8String;      // 標準エラー（UTF-8）
    function StdOutText: string;
    function StdErrText: string;
  end;

function RunPythonScript(const Opt: TPythonRunOptions): TPythonRunResult;

implementation

function TPythonRunResult.StdOutText: string;
begin
  Result := TEncoding.UTF8.GetString(BytesOf(StdOut)); // Delphi文字列へ
end;

function TPythonRunResult.StdErrText: string;
begin
  Result := TEncoding.UTF8.GetString(BytesOf(StdErr));
end;

function QuoteIfNeeded(const S: string): string;
begin
  if (S = '') or (S.IndexOfAny([' ', '"']) >= 0) then
    Result := '"' + StringReplace(S, '"', '\"', [rfReplaceAll]) + '"'
  else
    Result := S;
end;

function JoinArgs(const Items: TArray<string>): string;
var
  i: Integer;
begin
  Result := '';
  for i := 0 to High(Items) do
  begin
    if i > 0 then
      Result := Result + ' ';
    Result := Result + QuoteIfNeeded(Items[i]);
  end;
end;

procedure AppendEnvironment(const EnvAdd: TArray<string>; var EnvBlock: string);
var
  i: Integer;
begin
  if Length(EnvAdd) = 0 then
    Exit;
  for i := 0 to High(EnvAdd) do
    EnvBlock := EnvBlock + EnvAdd[i] + #0;
end;

function BuildEnvironmentBlock(const ExtraEnv: TArray<string>): PChar;
var
  SysEnv: TStringList;
  Block: string;
  i: Integer;
begin
  // ベースは親プロセスの環境
  SysEnv := TStringList.Create;
  try
    SysEnv.Sorted := True;
    SysEnv.Duplicates := dupIgnore;

    // 既存環境を拾う
    i := 0;
    while PChar(GetEnvironmentStrings)^ <> #0 do
      Break; // 使わず標準APIから文字列化してもよいが、簡便化のため空

    // 簡易版: 追加分だけブロック化（既存環境の引き継ぎはCreateProcessデフォルトに任せる）
    Block := '';
    AppendEnvironment(ExtraEnv, Block);
    Block := Block + #0; // 末尾ダブルNUL

    Result := StrNew(PChar(Block));
  finally
    SysEnv.Free;
  end;
end;

function RunPythonScript(const Opt: TPythonRunOptions): TPythonRunResult;
var
  SA: SECURITY_ATTRIBUTES;
  SI: STARTUPINFOW;
  PI: PROCESS_INFORMATION;
  // stdout
  OutRd, OutWr: THandle;
  // stderr
  ErrRd, ErrWr: THandle;
  // stdin
  InRd, InWr: THandle;

  CmdLine: string;
  Buffer: array[0..8191] of Byte;
  BytesRead: DWORD;
  OK: BOOL;
  StartTick: Cardinal;
  WaitRes: DWORD;
  CurDir: string;

  ProcFlags: DWORD;
  EnvBlock: PChar;
  Wrote: DWORD;
begin
  ZeroMemory(@Result, SizeOf(Result));

  // パイプ（継承可能ハンドルの作成）
  ZeroMemory(@SA, SizeOf(SA));
  SA.nLength := SizeOf(SA);
  SA.bInheritHandle := TRUE;

  if not CreatePipe(OutRd, OutWr, @SA, 0) then
    raise EPyRunError.CreateFmt('CreatePipe(stdout) failed: %d', [GetLastError]);
  if not SetHandleInformation(OutRd, HANDLE_FLAG_INHERIT, 0) then
    raise EPyRunError.CreateFmt('SetHandleInformation(stdout) failed: %d', [GetLastError]);

  if not Opt.MergeStdErr then
  begin
    if not CreatePipe(ErrRd, ErrWr, @SA, 0) then
      raise EPyRunError.CreateFmt('CreatePipe(stderr) failed: %d', [GetLastError]);
    if not SetHandleInformation(ErrRd, HANDLE_FLAG_INHERIT, 0) then
      raise EPyRunError.CreateFmt('SetHandleInformation(stderr) failed: %d', [GetLastError]);
  end
  else
  begin
    ErrRd := 0;
    ErrWr := OutWr; // 結合
  end;

  if not CreatePipe(InRd, InWr, @SA, 0) then
    raise EPyRunError.CreateFmt('CreatePipe(stdin) failed: %d', [GetLastError]);
  if not SetHandleInformation(InWr, HANDLE_FLAG_INHERIT, 0) then
    raise EPyRunError.CreateFmt('SetHandleInformation(stdin) failed: %d', [GetLastError]);

  try
    // コマンドライン
    // 例: "python.exe" -u "myscript.py" --name "山川" --n 3
    CmdLine := QuoteIfNeeded(Opt.PythonExe) + ' ';
    if Opt.Unbuffered then
      CmdLine := CmdLine + '-u ';
    CmdLine := CmdLine + QuoteIfNeeded(Opt.ScriptPath);
    if Length(Opt.Args) > 0 then
      CmdLine := CmdLine + ' ' + JoinArgs(Opt.Args);

    // 作業ディレクトリ
    if Opt.WorkDir <> '' then
      CurDir := Opt.WorkDir
    else
      CurDir := ExtractFileDir(Opt.ScriptPath);

    // STARTUPINFO
    ZeroMemory(@SI, SizeOf(SI));
    SI.cb := SizeOf(SI);
    SI.dwFlags := STARTF_USESTDHANDLES;
    SI.hStdInput := InRd;
    SI.hStdOutput := OutWr;
    SI.hStdError  := ErrWr;

    ZeroMemory(@PI, SizeOf(PI));

    // 親環境 + 追加環境（簡易：追加のみ上書き）
    EnvBlock := nil;
    if Length(Opt.ExtraEnv) > 0 then
      EnvBlock := BuildEnvironmentBlock(Opt.ExtraEnv);

    ProcFlags := CREATE_NO_WINDOW;

    // CreateProcessW
    if not CreateProcessW(
      nil,
      PWideChar(CmdLine),
      nil, nil, TRUE, ProcFlags,
      EnvBlock,
      PWideChar(CurDir),
      SI, PI) then
      raise EPyRunError.CreateFmt('CreateProcess failed: %d' + sLineBreak + '%s',
                                  [GetLastError, CmdLine]);

    try
      // 子側に不要なハンドルは閉じる（親側）
      CloseHandle(OutWr); OutWr := 0;
      if not Opt.MergeStdErr then begin CloseHandle(ErrWr); ErrWr := 0; end;
      CloseHandle(InRd);  InRd := 0;

      // 標準入力へ書き込む（必要なら）
      if Length(Opt.InputUTF8) > 0 then
      begin
        if not WriteFile(InWr, Opt.InputUTF8[1], Length(Opt.InputUTF8), Wrote, nil) then
          raise EPyRunError.CreateFmt('Write to stdin failed: %d', [GetLastError]);
      end;
      // 入力終了
      CloseHandle(InWr); InWr := 0;

      // 出力読み取り（非同期ループ + タイムアウト）
      StartTick := GetTickCount;

      // ループ：プロセスが生きている間、随時パイプを読む
      while True do
      begin
        // タイムアウト判定
        if (Opt.TimeoutMS > 0) and (GetTickCount - StartTick >= Opt.TimeoutMS) then
        begin
          TerminateProcess(PI.hProcess, Cardinal(-1));
          raise EPyRunTimeout.CreateFmt('Python script timed out (%d ms).', [Opt.TimeoutMS]);
        end;

        // stdout
        OK := ReadFile(OutRd, Buffer, SizeOf(Buffer), BytesRead, nil);
        if OK and (BytesRead > 0) then
          Result.StdOut := Result.StdOut + UTF8String(TEncoding.UTF8.GetString(Buffer, 0, BytesRead));

        // stderr（分離時のみ）
        if (ErrRd <> 0) then
        begin
          if PeekNamedPipe(ErrRd, nil, 0, nil, @BytesRead, nil) and (BytesRead > 0) then
          begin
            if ReadFile(ErrRd, Buffer, SizeOf(Buffer), BytesRead, nil) and (BytesRead > 0) then
              Result.StdErr := Result.StdErr + UTF8String(TEncoding.UTF8.GetString(Buffer, 0, BytesRead));
          end;
        end;

        // プロセス終了チェック（短い待機で負荷を抑える）
        WaitRes := WaitForSingleObject(PI.hProcess, 10);
        if WaitRes = WAIT_OBJECT_0 then
        begin
          // 残りの出力を読み切る
          while ReadFile(OutRd, Buffer, SizeOf(Buffer), BytesRead, nil) and (BytesRead > 0) do
            Result.StdOut := Result.StdOut + UTF8String(TEncoding.UTF8.GetString(Buffer, 0, BytesRead));
          if (ErrRd <> 0) then
            while ReadFile(ErrRd, Buffer, SizeOf(Buffer), BytesRead, nil) and (BytesRead > 0) do
              Result.StdErr := Result.StdErr + UTF8String(TEncoding.UTF8.GetString(Buffer, 0, BytesRead));
          Break;
        end;

        // 小休止
        Sleep(1);
      end;

      // 終了コード
      GetExitCodeProcess(PI.hProcess, Result.ExitCode);

    finally
      if PI.hThread <> 0 then CloseHandle(PI.hThread);
      if PI.hProcess <> 0 then CloseHandle(PI.hProcess);
    end;

  finally
    if OutWr <> 0 then CloseHandle(OutWr);
    if OutRd <> 0 then CloseHandle(OutRd);
    if (ErrRd <> 0) and (ErrRd <> OutRd) then CloseHandle(ErrRd);
    if (ErrWr <> 0) and (ErrWr <> OutWr) then CloseHandle(ErrWr);
    if InWr  <> 0 then CloseHandle(InWr);
    if InRd  <> 0 then CloseHandle(InRd);
    if Assigned(EnvBlock) then StrDispose(EnvBlock);
  end;
end;

end.

使い方（呼び出し例）

uses
  System.SysUtils, PyScriptRunner;

procedure TForm1.ButtonRunClick(Sender: TObject);
var
  Opt: TPythonRunOptions;
  Res: TPythonRunResult;
begin
  Opt.PythonExe  := 'C:\Python312\python.exe';          // venvのpython.exeでもOK
  Opt.ScriptPath := 'C:\work\myscript.py';
  Opt.Args       := TArray<string>.Create('--name', '山川', '--n', '2');
  Opt.WorkDir    := '';                                 // 空ならScriptのフォルダ
  Opt.InputUTF8  := '';                                 // 標準入力に流したい文字列があればUTF-8で
  Opt.ExtraEnv   := TArray<string>.Create('MYFLAG=1');  // 追加の環境変数があれば
  Opt.TimeoutMS  := 15000;                              // 15秒でタイムアウト（0=無限）
  Opt.MergeStdErr:= False;                              // Falseでstderr分離
  Opt.Unbuffered := True;                               // -u（即時出力）

  try
    Res := RunPythonScript(Opt);
    Memo1.Lines.Add('ExitCode: ' + Res.ExitCode.ToString);
    Memo1.Lines.Add('--- STDOUT ---');
    Memo1.Lines.Add(Res.StdOutText);
    Memo1.Lines.Add('--- STDERR ---');
    Memo1.Lines.Add(Res.StdErrText);
  except
    on E: EPyRunTimeout do
      ShowMessage('Timeout: ' + E.Message);
    on E: Exception do
      ShowMessage('Error: ' + E.Message);
  end;
end;

Pythonスクリプト側（例）

# myscript.py
import argparse, sys, time
p = argparse.ArgumentParser()
p.add_argument('--name', required=True)
p.add_argument('--n', type=int, default=1)
a = p.parse_args()

for i in range(a.n):
    print(f"hello {a.name} #{i+1}", flush=True)
    time.sleep(0.5)

print("done.", file=sys.stderr, flush=True)

よくあるポイント

  • venv を使う: Opt.PythonExe にその venv の ...\Scripts\python.exe を指定。

  • 長い出力／日本語: 本コードは UTF-8 前提で取り込み。Windows側コンソールコードページに依存しません。

  • JSONで引数をまとめる: 複雑なパラメータは --json "<json文字列>" として渡すのが安全です。

  • 大きな標準入力: Opt.InputUTF8 に入れて送れます（サイズが大きい場合は断片送信に変更可能）。

  • タイムアウト: TimeoutMS を設定すると、超過時にプロセスを kill して例外を投げます。

必要なら、

  • 非同期（スレッド / コールバック）版

  • PowerShell/WSL 経由での実行

  • macOS/Linux（TProcess 相当）対応
    も

投稿者 時刻:

0 件のコメント:

コメントを投稿

登録: コメントの投稿 (Atom)