python - 用数组成员包装 C 结构以便在 python : SWIG? cython 中访问？类型？

Question

我想从 python 访问一个 C 函数，该函数返回一个包含 double 组的结构(其中这些数组的长度由结构的其他 int 成员给出)。声明是

typedef struct {
  int dim;
  int vertices;
  int quadrature_degree;
  int polynomial_degree;
  int ngi;
  int quadrature_familiy;
  double *weight; /* 1D: ngi */
  double *l;      /* 2D: ngi * dim */
  double *n;      /* 2D: ngi * vertices */
  double *dn;     /* 3D: ngi * vertices * dim */
} element;

extern void get_element(int dim, int vertices, int quad_degree, int poly_degree, element* e);

重要的一点是我希望能够访问所有 double*成员作为正确形状的 NumPy 数组(即 dn 应该作为 3D 数组访问)。

简单的 SWIG-wrapping 这给了我很好的结构，但是所有的 double*成员是<Swig Object of type 'double *' at 0x348c8a0>这使它们毫无用处。我玩弄了 NumPy SWIG 接口(interface)文件，但无法获得任何类型映射，如 ( DATA_TYPE* INPLACE_ARRAY1, int DIM1 )工作(我认为在这种情况下不可能让它们匹配，但我很高兴被证明是错误的)。

我的猜测是我必须将 NumPy 数组的代码初始化作为 PyArrayObject对于这些成员和 SWIG 扩展我的结构以使它们在 Python 中可访问？这看起来像很多工作。谁能看到使用 SWIG 的更好方法？如果这使事情变得更容易，则可以更改结构或返回它的方法。

或者我看了一下 cython 和 ctypes。这些会更适合我想要实现的目标吗？我没有使用过 cython，所以无法判断它的包装能力。对于 ctypes，我可以大致想象如何去做，但这意味着手写我希望合理自动化的包装器可以为我做的事情。

非常感谢收到任何建议!

Answer 1

Cython 规则:

cdef extern from "the header.h":

ctypedef struct element:
  int dim
  int vertices
  int quadrature_degree
  int polynomial_degree
  int ngi
  int quadrature_familiy
  double *weight
  double *l
  double *n
  double *dn

void get_element(int dim, int vertices, int quad_degree, int poly_degree, element* e)

然后你可以从 python 空间连接它