Python 與 C++ 的綁定

Question

我有興趣在 C++ 中編寫函數，以后可以在 Python 中“導入”。 例如，我在 C++ 中寫了一個簡單的 function ，它添加了兩個整數：

//function declaration
int addition(int a,int b);

//function definition
int addition(int a,int b)
{
    return (a+b);
}

我還有一個 header 文件，其中包含：

extern "C" MATHLIBRARY_API int addition(int a, int b);

然后在 Python 中，由於ctypes的幫助，代碼很簡單：

import ctypes

path = "C:\\my path to the .dll file"

# load the library
lib = ctypes.CDLL('{0}\MathLibrary.dll'.format(path))
answer = lib.addition(14, 2)
print(answer) // OUTPUT: 16

到目前為止一切都很好，但我想用更復雜的數據結構做一些數學運算，比如vectors 。 我想要一個元素向量（例如： {12, 10, 2, 14} ）並為向量內的所有元素添加一個數字。 例如， n = 2, vector = {12, 10, 2, 14}, output = {14, 12, 4, 16} 。 我寫了一個在 C++ 中工作的 function，但我無法綁定到 Python。 我相信這是因為我正在使用vectors以及 header 文件中的extern "C" 。

Answer 1

ctypes 只允許您與使用 C 類型的庫進行交互，而不是 C++。 boost.python、pybind11 等允許您傳遞 C++ 對象。

但是，有一種方法可以使用 C 風格的 arrays 在 ctypes 中執行您想要執行的操作。

像這樣聲明一個 function：

extern "C" MATHLIBRARY_API void addToArray(int *array, int num, int size);

並像這樣定義它：

void addToArray(int *array, int num, int size)
{
    for (int i=0; i < size; ++i)
    {
        array[i] = array[i] + num;
    }
}

然后在您的 Python 腳本中執行以下操作：

nums = [12, 10, 2, 14]
array_type = ctypes.c_int * len(nums)
lib.additionArray.argtypes = [ctypes.POINTER(ctypes.c_int), ctypes.c_int, ctypes.c_int]
array = array_type(*nums)
lib.addToArray(array, ctypes.c_int(2), ctypes.c_int(len(nums)))
# copy modified array into original list
nums[:] = list(array)
print(nums)