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我对创建可以在 Python 中使用的 C++ 类非常陌生。我在网上浏览了很多帖子。无论是在 StackOverflow、gist、github 上,......我也阅读了文档,但我不确定如何解决我的问题。
基本上,这个想法是这样做的:http://www.speedupcode.com/c-class-in-python3/
因为我想避免创建自己的负担python newtype ,我认为使用 PyCapsule_New
和 PyCapsule_GetPointer
如上面的示例所示,可能是一种解决方法,但也许我有误导性,我仍然需要创建复杂的数据类型。
这是我希望能够从 python 调用的类的标题:
template<typename T>
class Graph {
public:
Graph(const vector3D<T>& image, const std::string& similarity, size_t d) : img(image) {...}
component<T> method1(const int k, const bool post_processing=true);
private:
caller_map<T> cmap;
vector3D<T> img; // input image with 3 channels
caller<T> sim; // similarity function
size_t h; // height of the image
size_t w; // width of the image
size_t n_vertices; // number of pixels in the input image
size_t conn; // radius for the number of connected pixels
vector1D<edge<T>> edges; // graph = vector of edges
void create_graph(size_t d);
tuple2 find(vector2D<subset>& subsets, tuple2 i);
void unite(vector2D<subset>& subsets, tuple2 x, tuple2 y);
};
vector1D
只是
std::vector
但 edge 是由以下定义的结构
template<typename T>
struct edge {
tuple2 src;
tuple2 dst;
T weight;
};
constructor
如下:
static PyObject *construct(PyObject *self, PyObject *args, PyObject *kwargs) {
// Arguments passed from Python
PyArrayObject* arr = nullptr;
// Default if arguments not given
const char* sim = "2000"; // similarity function used
const size_t conn = 1; // Number of neighbor pixels to consider
char *keywords[] = {
"image",
"similarity",
"d",
nullptr
};
if (!PyArg_ParseTupleAndKeywords(args, kwargs, "O&|sI:vGraph", keywords, PyArray_Converter, &arr, &sim, &conn)) {
// Will need to DECRF(arr) somewhere?
return nullptr;
}
set<string> sim_strings = {"1976", "1994", "2000"};
if (sim_strings.find(sim) == sim_strings.end()) {
PyErr_SetString(PyExc_ValueError, "This similarity function does not exist");
Py_RETURN_NONE;
}
// Parse the 3D numpy array to vector3D
vector3D<float> img = parse_PyArrayFloat<float>(arr);
// call the Constructor
Graph<float>* graph = new Graph<float>(img, sim, conn);
// Create Python capsule with a pointer to the `Graph` object
PyObject* graphCapsule = PyCapsule_New((void * ) graph, "graphptr", vgraph_destructor);
// int success = PyCapsule_SetPointer(graphCapsule, (void *)graph);
// Return the Python capsule with the pointer to `Graph` object
// return Py_BuildValue("O", graphCapsule);
return graphCapsule;
}
nullptr
不同。 .
method1
功能如下:
static PyObject *method1(PyObject *self, PyObject *args) {
// Capsule with the pointer to `Graph` object
PyObject* graphCapsule_;
// Default parameters of the method1 function
size_t k = 300;
bool post_processing = true;
if (!PyArg_ParseTuple(args, "O|Ip", &graphCapsule_, &k, &post_processing)) {
return nullptr;
}
// Get the pointer to `Graph` object
Graph<float>* graph = reinterpret_cast<Graph<float>* >(PyCapsule_GetPointer(graphCapsule_, "graphptr"));
// Call method1
component<float> ctov = graph->method1(k, post_processing);
// Convert component<float> to a Python dict (bad because we need to copy?)
PyObject* result = parse_component<float>(ctov);
return result;
}
vgraph.so
库,我将使用以下方法从 Python 调用它:
import vgraph
import numpy as np
import scipy.misc
class Vgraph():
def __init__(self, img, similarity, d):
self.graphCapsule = vgraph.construct(img, similarity, d)
def method1(self, k=150, post_processing=True):
vgraph.method1(self.graphCapsule, k, post_processing)
if __name__ == "__main__":
img = scipy.misc.imread("pic.jpg")
img = scipy.misc.imresize(img, (512, 512)) / 255
g = Vgraph(lab_img, "1976", d=1)
cc = g.method1(k=150, post_processing=False)
PyObject pointer
由
vgraph.construct
返回.然后我调用
method1
通过
PyObject pointer
int k = 150
和
bool postprocessing
.
*method1
的 C++ 实现中, 我用:
!PyArg_ParseTuple(args, "O|Ip", &graphCapsule_, &k, &post_processing)
解析这三个对象。
k=150
和
post_processing=False
这来自我从 Python 调用 C++ 的方式......我也得到了
0X0
,也就是说一个
nullptr
在变量
graphCapsule_
...
PyObject *
是指向我的
的指针图 类型
Graph<float> *
,所以,我期待 ParseTuple 恢复我的
PyObject *
然后我可以在
PyCapsule_GetPointer
中使用的指针检索我的对象。
g
包含
PyObject
使用它指向的地址和对象的名称(此处为
graphtr
),所以我期待我的代码能够工作......
newtype
,我看过这个 stackoverflow 帖子:
How to wrap a C++ object using pure Python Extension API (python3)?但是我想因为我的类的对象比较复杂,会比较难?
最佳答案
我回答我自己的问题。
我实际上发现了我的代码中的缺陷。
两种功能PyCapsule_GetPointer
和 PyCapsule_New
工作得很好。正如我的问题中提到的,在我尝试使用以下代码解析胶囊之后,问题就出现了:
size_t k = 300;
bool post_processing = true;
if (!PyArg_ParseTuple(args, "O|Ip", &graphCapsule_, &k, &post_processing)) {
return nullptr;
}
size_t
输入 so 而不是使用
I
对于 unsigned int,我应该使用
n
作为
documentation提到:
n (int) [Py_ssize_t]
Convert a Python integer to a C Py_ssize_t.
post_processing
是一个 bool 值,即使
documentation提到可以用
p
解析 bool 值:
p (bool) [int]
int
初始化 bool 值而不是类型
bool
正如本文中提到的
stackoverflow post
size_t k = 300;
int post_processing = true;
if (!PyArg_ParseTuple(args, "O|np", &graphCapsule_, &k, &post_processing)) {
return nullptr;
}
O!
通过
&Pycapsule_Type
传递选项:
#include <pycapsule.h>
...
size_t k = 300;
int post_processing = true;
if (!PyArg_ParseTuple(args, "O!|np", &PyCapsule_Type, &graphCapsule_, &k, &post_processing)) {
return nullptr;
}
PyCaspule
了!
.so
.
import my_lib
my_lib
引用
my_lib.so
您生成的文件。
.so
文件,你只需要执行:
g++ my_python_to_cpp_wrapper.cpp --ggdb -o my_python_to_cpp_wrapper.so
/usr/bin/python3.6m-config --cflags
-I/usr/include/python3.6m -I/usr/include/python3.6m -Wno-unused-result -Wsign-compare -g -fdebug-prefix-map=/build/python3.6-0aiVHW/python3.6-3.6.9=. -specs=/usr/share/dpkg/no-pie-compile.specs -fstack-protector -Wformat -Werror=format-security -DNDEBUG -g -fwrapv -O3 -Wall
/usr/bin/python3.6m-config --ldflags
-L/usr/lib/python3.6/config-3.6m-x86_64-linux-gnu -L/usr/lib -lpython3.6m -lpthread -ldl -lutil -lm -Xlinker -export-dynamic -Wl,-O1 -Wl,-Bsymbolic-functions
.so
我们需要添加
-shared
标志以及
-fPIC
标志(否则它会提示)。最后,由于我们要调试我们的代码,我们应该删除任何
-Ox
如
-O2
或
-O3
优化代码的标志,因为在调试过程中会提示您
<optimized out>
.为避免这种情况,请从您的
g++
中删除任何优化标志。选项。例如,就我而言,我的
cpp 文件名为:
vrgaph.cpp 这是我编译它的方式:
g++ vgraph.cpp -ggdb -o vgraph.so -I/usr/include/python3.6m -I/usr/include/python3.6m -Wno-unused-result -Wsign-compare -g -fdebug-prefix-map=/build/python3.6-0aiVHW/python3.6-3.6.9=. -specs=/usr/share/dpkg/no-pie-compile.specs -fstack-protector -Wformat -Werror=format-security -DNDEBUG -g -fwrapv -Wall -L/usr/lib/python3.6/config-3.6m-x86_64-linux-gnu -L/usr/lib -lpython3.6m -lpthread -ldl -lutil -lm -Xlinker -export-dynamic -Wl,-O1 -Wl,-Bsymbolic-functions -shared -fPIC
-O1
而不是
-O2
或
-O3
.
.so
您可以在 python 中导入和使用的文件。对于我的示例,我将有
vgraph.so
在我的python代码中,我可以这样做:
import vgraph.so
# rest of the call that use you C++ backend code
关于python - 使用 Python 扩展 API 包装复杂的 C++ 类,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/60205277/
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