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[英]Is it possible to pass values by reference from Python to C++ via Cython?
[英]Pass a closure from Cython to C++
我有一个接受回调的C ++函数,如下所示:
void func(std::function<void(A, B)> callback) { ... }
我想通过给它一个闭包从Cython调用此函数,即,如果我从C ++调用它,我会用lambda完成。 如果这是一个C函数,它将有一些额外的void*
参数:
typedef void(*callback_t)(int, int, void*);
void func(callback_t callback, void *user_data) {
callback(1, 2, user_data);
}
然后我将PyObject*
作为user_data
传递(这里有一个更详细的示例 )。
有没有办法以C ++的方式执行更多操作,而不必诉诸显式的user_data
?
我相信您的目标是将可调用的Python对象传递给接受std::function
。 您需要创建一些C ++代码来实现它,但这相当简单。
从尽可能简单地定义“ accepts_std_function.hpp”开始,以提供一个说明性示例:
#include <functional>
#include <string>
inline void call_some_std_func(std::function<void(int,const std::string&)> callback) {
callback(5,std::string("hello"));
}
然后,诀窍是创建一个包装类,该包装类包含PyObject*
并定义operator()
。 定义operator()
可以将其转换为std::function
。 大部分班级只是口算。 “ py_obj_wrapper.hpp”:
#include <Python.h>
#include <string>
#include "call_obj.h" // cython helper file
class PyObjWrapper {
public:
// constructors and destructors mostly do reference counting
PyObjWrapper(PyObject* o): held(o) {
Py_XINCREF(o);
}
PyObjWrapper(const PyObjWrapper& rhs): PyObjWrapper(rhs.held) { // C++11 onwards only
}
PyObjWrapper(PyObjWrapper&& rhs): held(rhs.held) {
rhs.held = 0;
}
// need no-arg constructor to stack allocate in Cython
PyObjWrapper(): PyObjWrapper(nullptr) {
}
~PyObjWrapper() {
Py_XDECREF(held);
}
PyObjWrapper& operator=(const PyObjWrapper& rhs) {
PyObjWrapper tmp = rhs;
return (*this = std::move(tmp));
}
PyObjWrapper& operator=(PyObjWrapper&& rhs) {
held = rhs.held;
rhs.held = 0;
return *this;
}
void operator()(int a, const std::string& b) {
if (held) { // nullptr check
call_obj(held,a,b); // note, no way of checking for errors until you return to Python
}
}
private:
PyObject* held;
};
该文件使用非常短的Cython文件来完成从C ++类型到Python类型的转换。 “ call_obj.pyx”:
from libcpp.string cimport string
cdef public void call_obj(obj, int a, const string& b):
obj(a,b)
然后,您只需要创建包装这些类型的Cython代码即可。 编译该模块并调用test_func
来运行它。 (“ simple_version.pyx” :)
cdef extern from "py_obj_wrapper.hpp":
cdef cppclass PyObjWrapper:
PyObjWrapper()
PyObjWrapper(object) # define a constructor that takes a Python object
# note - doesn't match c++ signature - that's fine!
cdef extern from "accepts_std_func.hpp":
void call_some_std_func(PyObjWrapper) except +
# here I lie about the signature
# because C++ does an automatic conversion to function pointer
# for classes that define operator(), but Cython doesn't know that
def example(a,b):
print(a,b)
def test_call():
cdef PyObjWrapper f = PyObjWrapper(example)
call_some_std_func(f)
上面的版本可以使用,但是在一定程度上受到限制,因为如果您想使用不同的std::function
专门化来实现,则需要重写其中的一部分(并且从C ++到Python类型的转换自然不会适合模板实现)。 一种简单的解决方法是使用Boost Python库object
类,该类具有模板化的operator()
。 这是以引入额外的库依赖性为代价的。
首先定义标头“ boost_wrapper.hpp”以简化从PyObject*
到boost::python::object
#include <boost/python/object.hpp>
inline boost::python::object get_as_bpo(PyObject* o) {
return boost::python::object(boost::python::handle<>(boost::python::borrowed(o)));
}
然后,您只需使用Cython代码包装此类(“ boost_version.pyx”)。 再次,调用test_func
cdef extern from "boost_wrapper.hpp":
cdef cppclass bpo "boost::python::object":
# manually set name (it'll conflict with "object" otherwise
bpo()
bpo get_as_bpo(object)
cdef extern from "accepts_std_func.hpp":
void call_some_std_func(bpo) except + # again, lie about signature
def example(a,b):
print(a,b)
def test_call():
cdef bpo f = get_as_bpo(example)
call_some_std_func(f)
一个“ setup.py”
from distutils.core import setup, Extension
from Cython.Build import cythonize
extensions = [
Extension(
"simple_version", # the extension name
sources=["simple_version.pyx", "call_obj.pyx" ],
language="c++", # generate and compile C++ code
),
Extension(
"boost_version", # the extension name
sources=["boost_version.pyx"],
libraries=['boost_python'],
language="c++", # generate and compile C++ code
)
]
setup(ext_modules = cythonize(extensions))
(最后一个选择是使用ctypes
从可调用的Python生成C函数指针。请参见使用不带gil的类的方法的函数指针 (答案的下半部分)和http://osdir.com/ml/python-cython -devel / 2009-10 / msg00202.html 。我在这里不做详细介绍。)
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