C# から Python へ JSON の受け渡し

C#からPythonへJSON文字列を送り、少し編集してC#側に戻すサンプル。
Pythonにあまり詳しくないC#経験者向けに書いています。

環境

• Windows10 64bit
• Visual Studio 2022
• .Net6.0
• Newtonsoft.Json
• Python 3.6.8

C#側

標準入出力を介してやり取りする形になります。

Program.cs

using Newtonsoft.Json;
using Newtonsoft.Json.Linq;
using System.Diagnostics;

// Pythonファイルのパス
string pythonFile = "Program.py";

// Python側に渡すJSON
JObject inputJObj = JObject.Parse(@"{
  'CPU': 'Intel',
  'Drives': [
    'DVD read/writer',
    '500 gigabyte hard drive'
  ]
}
");

var process = new Process
{
    StartInfo = new ProcessStartInfo("python.exe")
    {
        UseShellExecute = false,
        RedirectStandardOutput = true,
        Arguments =
            pythonFile +
            " " +
            JsonConvert.SerializeObject(inputJObj)
                .Replace("\"", "\\\"\"") // 「"」を「\""」にエスケープする
    }
};

process.Start();
StreamReader streamReader = process.StandardOutput;
string? pythonStdOut = streamReader.ReadLine();
process.WaitForExit();
process.Close();

if (pythonStdOut != null)
{
    JObject outputJObj = JObject.Parse(pythonStdOut);
    Console.WriteLine(outputJObj);
}
else
{
    Console.WriteLine("pythonから値が返ってきませんでした");
}

JSONを引数で渡す場合は「"」を「\""」にエスケープしないと
Python側に「"」が一切ないjson文字列が送られてしまいjson.decoder.JSONDecodeErrorになってしまいます。

Python側

していることは"Memory"キーを追加するだけです。

Program.py

import sys
import json

arg = sys.argv[1]
inputObj = json.loads(arg)
inputObj["Memory"] = "16 GB" # "Memory"キーを追加するだけ
print(json.dumps(inputObj, ensure_ascii=False))

sys.argv[1]でjson文字列を受け取ります。
sys.argv[0]には自ファイル名が入っています。

実行

DebugフォルダにPythonファイルが存在しないため、エラーになります。

python.exe: can't open file 'Program.py': [Errno 2] No such file or directory

プロジェクトのプロパティから、ビルド後のイベントとして
Pythonファイルのコピーを登録します。

copy Program.py bin\Debug\net6.0\Program.py

これでちゃんと動きます。

{
  "CPU": "Intel",
  "Drives": [
    "DVD read/writer",
    "500 gigabyte hard drive"
  ],
  "Memory": "16 GB"
}

補足

• C#側でSystem.ComponentModel.Win32Exceptionが出た

System.ComponentModel.Win32Exception
  HResult=0x80004005
  Message=An error occurred trying to start process 'python.exe' with working directory 'D:\C#\CSharp-Python\CSharp-Python\bin\Debug\net6.0'. 指定されたファイルが見つかりません。
  Source=System.Diagnostics.Process
  スタック トレース:
   場所 System.Diagnostics.Process.StartWithCreateProcess(ProcessStartInfo startInfo)
   場所 System.Diagnostics.Process.Start()
   場所 Program.<Main>$(String[] args) (D:\C#\CSharp-Python\CSharp-Python\Program.cs):行 126

Pythonがインストールされていないか、Pathが通っていないと思われます。

Pythonインストーラの最後に「PATHに追加する」のチェックがあるので要チェックです。初期値が未チェックなので分かりにくいです。

バージョン表示がされればOKです。

python -V
# "Python 3.x.x" が表示されればOK

• Python側でModuleNotFoundErrorが出た

Traceback (most recent call last):
  File "Program.py", line 4, in <module>
    import psycopg2
ModuleNotFoundError: No module named 'psycopg2'

この例だと「psycopg2モジュールが見つかりません」ということなのでインストールすればOKです。

python -m pip install psycopg2

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こういうのもありました。
https://github.com/pythonnet/pythonnet