构造Python绑定到C或c++库的最快方法是什么?

(如果这很重要的话,我使用的是Windows。)


当前回答

问题是如何从Python中调用C函数,如果我理解正确的话。那么最好的选择是c类型(顺便说一句,可移植到所有Python变体)。

>>> from ctypes import *
>>> libc = cdll.msvcrt
>>> print libc.time(None)
1438069008
>>> printf = libc.printf
>>> printf("Hello, %s\n", "World!")
Hello, World!
14
>>> printf("%d bottles of beer\n", 42)
42 bottles of beer
19

关于详细的指南,你可以参考我的博客文章。

其他回答

Ctypes模块是标准库的一部分,因此比swig更稳定和更广泛可用,而swig总是给我带来问题。

使用ctypes,您需要满足python的任何编译时依赖,并且您的绑定将适用于任何具有ctypes的python,而不仅仅是它编译时针对的python。

假设你有一个简单的c++示例类,你想在一个名为foo.cpp的文件中进行对话:

#include <iostream>

class Foo{
    public:
        void bar(){
            std::cout << "Hello" << std::endl;
        }
};

由于ctypes只能与C函数对话,因此需要将它们声明为extern "C"

extern "C" {
    Foo* Foo_new(){ return new Foo(); }
    void Foo_bar(Foo* foo){ foo->bar(); }
}

接下来,您必须将其编译到共享库

g++ -c -fPIC foo.cpp -o foo.o
g++ -shared -Wl,-soname,libfoo.so -o libfoo.so  foo.o

最后,你必须编写python包装器(例如在fooWrapper.py中)。

from ctypes import cdll
lib = cdll.LoadLibrary('./libfoo.so')

class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.obj = lib.Foo_new()

    def bar(self):
        lib.Foo_bar(self.obj)

一旦你有了它,你就可以叫它

f = Foo()
f.bar() #and you will see "Hello" on the screen

还有pybind11,它类似于Boost的轻量级版本。Python和兼容所有现代c++编译器:

https://pybind11.readthedocs.io/en/latest/

问题是如何从Python中调用C函数,如果我理解正确的话。那么最好的选择是c类型(顺便说一句,可移植到所有Python变体)。

>>> from ctypes import *
>>> libc = cdll.msvcrt
>>> print libc.time(None)
1438069008
>>> printf = libc.printf
>>> printf("Hello, %s\n", "World!")
Hello, World!
14
>>> printf("%d bottles of beer\n", 42)
42 bottles of beer
19

关于详细的指南,你可以参考我的博客文章。

你应该看看Boost.Python。以下是他们网站上的简短介绍:

The Boost Python Library is a framework for interfacing Python and C++. It allows you to quickly and seamlessly expose C++ classes functions and objects to Python, and vice-versa, using no special tools -- just your C++ compiler. It is designed to wrap C++ interfaces non-intrusively, so that you should not have to change the C++ code at all in order to wrap it, making Boost.Python ideal for exposing 3rd-party libraries to Python. The library's use of advanced metaprogramming techniques simplifies its syntax for users, so that wrapping code takes on the look of a kind of declarative interface definition language (IDL).

最快的方法是使用SWIG。

来自SWIG教程的例子:

/* File : example.c */
int fact(int n) {
    if (n <= 1) return 1;
    else return n*fact(n-1);
}

接口文件:

/* example.i */
%module example
%{
/* Put header files here or function declarations like below */
extern int fact(int n);
%}

extern int fact(int n);

在Unix上构建Python模块:

swig -python example.i
gcc -fPIC -c example.c example_wrap.c -I/usr/local/include/python2.7
gcc -shared example.o example_wrap.o -o _example.so

用法:

>>> import example
>>> example.fact(5)
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注意,你必须有python-dev。此外,在某些系统中,python头文件将位于/usr/include/python2.7中,这取决于您安装它的方式。

来自教程:

SWIG是一个相当完整的c++编译器,几乎支持所有语言特性。这包括预处理、指针、类、继承,甚至c++模板。SWIG还可以用于用目标语言将结构和类打包为代理类——以非常自然的方式公开底层功能。