您好, 欢迎来到 !    登录 | 注册 | | 设为首页 | 收藏本站

如何将数组从C传递到嵌入式python脚本

如何将数组从C传递到嵌入式python脚本

确实,最好的答案可能是仅使用numpy数组,即使是从C代码中也是如此。但是,如果那不可能,那么您将遇到与在C类型和Python类型之间共享数据的任何代码相同的问题。

通常,在C和Python之间共享数据至少有五个选项:

在您的情况下,您想numpy.array在Python中使用。因此,一般情况变为:

对于1,下面是使用的方法list,仅因为这是一个非常简单的示例(我已经写过它了……):

PyObject *makelist(int array[], size_t size) {
    PyObject *l = PyList_New(size);
    for (size_t i = 0; i != size; ++i) {
        PyList_SET_ITEM(l, i, PyInt_FromLong(array[i]));
    }
    return l;
}

这就是numpy.array等效项(假设您可以依靠Carray而不被删除- 请参阅文档中的创建数组,以获取有关您的选项的更多详细信息,在这里):

PyObject *makearray(int array[], size_t size) {
    npy_int dim = size;
    return PyArray_SimpleNewFromData(1, &dim, (void *)array);
}

无论如何,无论如何,您最终都会得到看起来像PyObject *C中的a(并且具有单个refcount),因此您可以将其作为函数参数进行传递,而在Python方面,它看起来像是anumpy.arraylistbytes或其他合适的方法

现在,您如何实际传递函数参数?好吧,您在注释中引用的Pure Embedding中的示例代码显示了如何执行此操作,但并未真正解释正在发生的事情。实际上,与嵌入文档相比,扩展文档中的解释更多,尤其是从C调用Python函数。另外,请记住,标准库的源代码中充斥着许多此类示例(尽管由于优化或仅仅是因为尚未进行更新以利用这些优点,所以其中的一些示例并非如其可读性那样好)新的简化的C API功能)。

跳过有关从Python获取Python函数的第一个示例,因为大概您已经拥有了它。第二个示例(及其右侧的段落)展示了一种简单的方法:使用创建一个参数元组Py_BuildValue。因此,假设我们要调用存储在上面的函数返回myfunc的列表mylist中的makelist函数。这是您的工作:

if (!PyCallable_Check(myfunc)) {
    PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "function is not callable?!");
    return NULL;
}
PyObject *arglist = Py_BuildValue("(o)", mylist);
PyObject *result = PyObject_CallObject(myfunc, arglist);
Py_DECREF(arglist);
return result;

当然,如果确定具有有效的可调用对象,则可以跳过可调用检查。(myfunc如果合适的话,通常最好检查一下什么时候第一次得到,因为这样可以给您更早更好的错误反馈。)

如果您想真正了解发生了什么,请尝试使用Py_BuildValue。如文档所述,to的第二个参数[PyObject_CallObject][6]一个元组,并且PyObject_CallObject(callable_object, args)等效于apply(callable_object, args),等效于callable_object(*args)。因此,如果您想使用myfunc(mylist)Python进行调用,则必须将其有效地转换为,myfunc(*(mylist,))以便将其转换为C。您可以构建tuple如下所示的代码

PyObject *arglist = PyTuple_Pack(1, mylist);

但是通常,Py_BuildValue它更容易(尤其是如果您还没有将所有内容打包为Python对象),并且代码中的意图更加清晰(就像在另一个方向上PyArg_ParseTuple使用显式tuple函数一样,使用起来也越来越简单)。

那么,你怎么得到的myfunc呢?好吧,如果您是从嵌入代码创建函数的,则只需保持指针不变即可。如果您希望它从Python代码传入,那正是第一个示例所做的。例如,如果要从模块或其他上下文中按名称查找,则用于具体类型(例如)PyModule和抽象类型(例如)的APIPyMapping非常简单,即使将Python代码转换为等效的C代码,通常也很明显结果大多是丑陋的样板。

综上所述,假设我有一个C整数数组,我想import mymodule调用mymodule.myfunc(mylist)返回int的函数。这是一个简化的示例(未经实际测试,没有错误处理,但应显示所有部分):

int callModuleFunc(int array[], size_t size) {
    PyObject *mymodule = PyImport_ImportModule("mymodule");
    PyObject *myfunc = PyObject_GetAttrString(mymodule, "myfunc");
    PyObject *mylist = PyList_New(size);
    for (size_t i = 0; i != size; ++i) {
        PyList_SET_ITEM(l, i, PyInt_FromLong(array[i]));
    }
    PyObject *arglist = Py_BuildValue("(o)", mylist);
    PyObject *result = PyObject_CallObject(myfunc, arglist);
    int retval = (int)PyInt_AsLong(result);
    Py_DECREF(result);
    Py_DECREF(arglist);
    Py_DECREF(mylist);
    Py_DECREF(myfunc);
    Py_DECREF(mymodule);
    return retval;
}

如果您使用的是C ,则可能需要研究某种范围保护器/ 管理员/等。来处理所有这些 Py_DECREF 调用,尤其是在您开始进行适当的 错误处理后(通常意味着 return NULL通过该 功能进行早期 调用)。如果您使用的是C 11或Boost,则unique_ptr<PyObject, Py_DecRef>可能仅需这些。

但是,实际上,如果您打算进行大量C <-> Python通信,那么减少所有这些丑陋模板的更好方法是查看所有旨在改善扩展Python的熟悉框架,包括Cythonboost :: python,等等。即使您正在嵌入,也可以有效地进行与扩展相同的工作,因此它们可以以相同的方式提供帮助。

为此,如果您在文档中搜索,其中的一些工具 将提供帮助嵌入部分的工具。例如,您可以使用C代码和Python代码以及使用Cython编写主程序cython --embed。您可能需要用手指交叉和/或牺牲一些鸡肉,但是如果可以的话,它非常简单且高效。Boost并不是那么容易上手,但是一旦完成所有事情,几乎所有的事情都以您期望的方式完成,并且可以正常工作,对于嵌入和扩展来说也是如此。等等。

python 2022/1/1 18:34:50 有294人围观

撰写回答


你尚未登录,登录后可以

和开发者交流问题的细节

关注并接收问题和回答的更新提醒

参与内容的编辑和改进,让解决方法与时俱进

请先登录

推荐问题


联系我
置顶