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python - Cython:具有自定义参数类型的 std::function 回调

转载 作者:行者123 更新时间:2023-11-30 05:09:52 24 4
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请在回答之前阅读这篇文章:Pass a closure from Cython to C++

在接受的答案中,它清楚地显示了如何使用 Boost Python 将 python 函数转换为 std::function

按照这个例子,我能够包装以 std::function 作为参数的函数,并使用 python 函数作为输入来调用它们。但是,这仅在 std::function 参数是 intdoublestring 等原始类型时有效。

任何有关如何使自定义类型也适用的指导都将受到高度赞赏。

最佳答案

这不是一个完整的答案 - 它假设您可以填补 my previous answer 中的空白这个问题是基于。不幸的是,它比那种情况稍微复杂一点。


只是为了定义问题 - 假设您有一个自定义 C++ 类的参数,例如:

class cpp_class {
// some non-trivial contents
};

因此您的 C++ 界面如下所示:

void call_some_std_func(std::function<void(cpp_class&)> callback) {
callback(5,std::string("hello"));
}

要做的第一件事是为您的 C++ 类编写一个 Cython 包装器(原则上您可以制作一个 Boost Python 包装器)。在这里您需要选择关于 C++ 对象的“所有权”。第一种选择是复制:

cdef extern from "cpp_file.hpp":
cppclass cpp_class:
pass # details

cdef class CyWrapper:
cdef cpp_class* ptr
def __dealloc__(self):
del self.ptr
# other details following standard wrapper pattern

cdef public make_CyWrapper(cpp_class& x):
obj = CyWrapper()
obj.ptr = new cpp_class(x)
return obj

我创建了一个包装类,其中包含一个处理内存的析构函数和一个可从外部代码调用的可公开访问的构造函数。这个版本是安全的,因为你的包装器拥有它持有的对象,所以不会写入无效内存。但是,因为它创建了一个拷贝,所以您不能对原始 C++ 对象进行更改。

第二个选择是持有一个指向你不拥有的对象的指针。除了删除 __dealloc__ 并避免在 make_CyWrapper 中制作拷贝外,代码基本相同:

obj.ptr = &x // instead of new cpp_class(x)

这是不安全的——您需要确保您的 C++ 对象比 Cython 包装器生命周期更长——但允许您修改该对象。

您还可以想象其他一些选择:您可以使用 Cython 包装器获取现有对象的所有权(这样的方案必须通过指针而不是引用传递,或者它可以使用移动构造函数);您可以将 C++ 类解构为以基本类型表示的表示形式,并将其传递给 Python;您可以使用共享指针来分割所有权;或者,一旦您持有的 C++ 实例被破坏,您有一种更精细的方法将您的 Cython 包装器标记为“无效”。


接下来要做什么取决于您是在使用 Boost Python(因为它方便、可调用的 Python 对象包装)还是在制作自己的版本。 (我在之前的回答中展示了两种可能性)。

假设使用 Boost Python,您需要做两件事 - 告诉它有关转换的信息并确保它导入定义包装器的模块(如果不这样做,您会遇到令人兴奋的段错误)

struct convert_to_PyWrapper {
static PyObject* convert(const cpp_class& rhs) {
// the const_cast here is a bit dodgy, but was needed to make it work
return make_CyWrapper(const_cast<cpp_class&>(rhs));
}
};

inline void setup_boost_python() {
PyInit_your_module_name(); // named inityour_module_name in Python 2
boost::python::to_python_converter<
cpp_class,
convert_to_PyWrapper>();
}

在尝试使用回调之前,您需要确保您的 Python/Cython 代码调用了“setup_boost_python”(如果您将它放在模块级别,它在导入时完成,这是理想的)。

如果您遵循我的“手动”方案(避免依赖 Boost Python),那么您需要修改执行 C++ 到 Cython 类型转换的 call_obj Cython 函数。

cdef public void call_obj(obj, cpp_class& c):
obj(make_CyWrapper(c))

您还需要确保在使用前导入包装器 Cython 模块(否则会出现段错误)。我在“py_object_wrapper.hpp”中做了这个,但前提是它在某个地方完成一次,你可以把它放在你喜欢的地方。

void operator()(cpp_class& a) {
PyInit_your_module_name();
if (held) {
call_obj(held,a);
}
}

关于python - Cython:具有自定义参数类型的 std::function 回调,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/45943940/

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