python - 如何使用从外部脚本调用的回调发送信号？

Question

简介

我正在尝试根据嵌入式 Python 脚本中的计算状态更新 QT GUI 元素。我能够从 python 中提取所需的值，但无法设置对 c++ 对象的引用以使其工作。

详情

假设 python 代码以这种方式调用(在 calc.cpp 中):

void class_name::transfer(varA, varB, varC)
{
    Py_Initialize();
    emit inprogress(70); //HERE IT WORKS
    object module = import("__main__");
    object name_space = module.attr("__dict__");
    exec_file("MyModule.py", name_space, name_space);

    object MyFunc = name_space["MyFunc"];
    object result = MyFunc(varA, varB, varC, callback);

    double ret = extract<double>(result);
    Py_Finalize();
}

void class_name::callback(double t_prog, double t_final)
{
    progr = (double)t_prog / t_final * 100;
    cout << progr; //To check if value is updating (It is)
    emit inprogress(progr); //HERE IT FAIL
}

callback 是一个 static 成员函数(在 calc.cpp 中)，我用它来提取一些值，指示在 python 脚本中哪个阶段进行计算。它在 python 脚本 (MyModule.py) 中循环调用:

while r.successful() and k < num_steps:
    r.integrate(r.t + delta_t)
    callback(r.t, t_final)

但是编译失败并出现以下错误:

illegal call to nonstatic member function

nonstatic member reference must be relative to specific object

与emit inprogress(progr);有关

问题

我认为我应该将对对象的引用从我的 c++ 传递给 python，然后通过回调返回给 c++。但我找不到如何做到这一点的方法。执行此操作的正确方法是什么？

经过测试的想法(还是不行)

1. 我试着简单地传递它，例如:void class_name::callback(double t_prog, double t_final, class_name &cssd) 但是python好像不能自动转换。

2. 创建新类对象:

   class_name cs;
   emit cs.inprogress(progr);
   

   编译没有错误，但信号永远不会到达槽 - 它创建新对象而不是引用现有对象。

Answer 1

我们需要向回调添加一些额外的状态，即对我们要调用其成员函数的类的实例的引用。

为此，我们可以使用一个类。为了使功能等同于仅使用简单的静态回调函数，让我们定义 operator()(即使其成为仿函数)，并将此运算符公开给 Python。

假设我们有以下应用程序类:

class app
{
public:
    explicit app(std::string name) : name_(std::move(name)) {}

    int run();

    void callback(double t_prog, double t_final);

private:
    std::string name_;
};

在run()中我们执行我们的Python脚本，我们希望它调用当前实例的成员函数callback。

让我们定义以下回调处理程序类:

class callback_handler
{
public:
    explicit callback_handler(app& a) : app_(a) {}

    void operator()(double t_prog, double t_final)
    {
        app_.callback(t_prog, t_final);
    }

private:
    app& app_;
};

我们需要将这个类暴露给 Python，但不希望能够从 Python 中创建新的实例，我们也不希望它被复制(尽管这里并不重要，因为我们的状态只由引用文献组成)。

BOOST_PYTHON_MODULE(cbtest)
{
    bp::class_<callback_handler, boost::noncopyable>("callback_handler", bp::no_init)
        .def("__call__", &callback_handler::operator())
        ;
};

在我们的应用程序开始时，我们需要确保在使用之前初始化我们的模块——在初始化 Python 解释器之后立即调用 initcbtest();。

现在我们可以按以下方式使用我们的回调处理程序(Python 代码保持不变，因为该对象是可调用的):

    callback_handler cbh(*this);
    bp::object result = MyFunc(1, 10, 2, boost::ref(cbh));
    std::cout << "result = " << bp::extract<double>(result) << "\n";

---

示例代码

#include <boost/noncopyable.hpp>
#include <boost/python.hpp>

#include <iostream>
// ============================================================================
namespace bp = boost::python;
// ============================================================================
class app
{
public:
    explicit app(std::string name) : name_(std::move(name)) {}

    int run();

    void callback(double t_prog, double t_final);

private:
    std::string name_;
};
// ============================================================================
class callback_handler
{
public:
    explicit callback_handler(app& a) : app_(a) {}

    void operator()(double t_prog, double t_final)
    {
        app_.callback(t_prog, t_final);
    }

private:
    app& app_;
};
// ----------------------------------------------------------------------------
BOOST_PYTHON_MODULE(cbtest)
{
    bp::class_<callback_handler, boost::noncopyable>("callback_handler", bp::no_init)
        .def("__call__", &callback_handler::operator())
        ;
};
// ============================================================================
void app::callback(double t_prog, double t_final)
{
    std::cout << "CB(" << name_ << ") " << t_prog << " " << t_final << "\n";
}
// ----------------------------------------------------------------------------
int app::run()
{
    Py_Initialize();
    initcbtest();

    try {
        bp::object module = bp::import("__main__");
        bp::object name_space = module.attr("__dict__");
        bp::exec_file("MyModule.py", name_space, name_space);

        bp::object MyFunc = name_space["MyFunc"];

        callback_handler cbh(*this);
        bp::object result = MyFunc(1, 10, 2, boost::ref(cbh));
        std::cout << "result = " << bp::extract<double>(result) << "\n";
    } catch (bp::error_already_set&) {
        PyErr_Print();
    }

    Py_Finalize();

    return 0;
}
// ============================================================================
int main()
{
    app a("TestApp");

    return a.run();
}
// ============================================================================

---

Python 脚本

文件MyModule.py:

def MyFunc(a, b, c, callback):
    result = 0
    for i in range(a, b, c):
        result += i
        callback(i, b)
    return result

---

控制台输出

CB(TestApp) 0 10
CB(TestApp) 2 10
CB(TestApp) 4 10
CB(TestApp) 6 10
CB(TestApp) 8 10
result = 20