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Window下使用pybind11
追憶發布於 2020-02-22
pybind11是一個輕量級的“Header-only”的庫，它將C++的類型暴露給Python，反之亦然。主要用於將已經存在的C++代碼綁定到Python。pybind11的目標和語法都類似於boost.python庫。利用編譯時的內省來推斷類型信息。
boost.python最大問題在於，boost太過復雜和龐大。而pybind11除去注釋，代碼僅僅4000多行，需要依賴Python2.7或Python3。本文簡要地介紹了如何利用pybind11和C++實現對python功能的拓展。
一.開發環境
- Pycharm;
- Anaconda;
- Visual C++ Bulid Tools 2015;
- pybind11.
其中1、2、3直接在官網下載，pybind在Github下載（Github地址），下載解壓后無需編譯。
二.開發流程
不同操作系統下直接調用生成的pyd可能會出錯，不能跨平台調用
pyd動態鏈接庫的生成是在本地PC上，但是如果想在不同的操作系統、硬件平台上調用之前生成的pyd，顯然是會出錯的。比如在windows上編譯生成了一個python擴展.pyd, 但是Ubuntu系統或者樹莓派上想調用這個python擴展顯然就不行了。
為了使得C/C++創建的python擴展可以跨平台使用，那么最簡單的辦法就是直接發布源碼， 然后在該操作系統、硬件平台上編譯生成python擴展。本文示例利用python setuptools編譯生成動態庫，開發流程大致分為以下幾步：
- 編寫C++實現的功能模塊；
//文件名：functions.h
#include <iostream> using namespace std; char const * greet() { return "Welcome to pybind11 !"; } class Functions { public: Functions(); double add(double, double); }; Functions::Functions(void) { cout << "object created !" << endl; } double Functions::add(double in1, double in2) { return in1 + in2; }
- 編寫將C++功能模塊封裝為pyd的包裝函數；
//文件名：functions_wrapper.cpp
#include <pybind11/pybind11.h> #include "functions.h" namespace py = pybind11; PYBIND11_MODULE(functions, m){ m.doc() = "Simple Class"; m.def("greet", greet, "Welcome"); py::class_<Functions>(m, "Functions") .def(py::init()) .def("add", &Functions::add); }
- 編寫setup.py文件，通過setup腳本調用C++編譯器編譯生成python模塊。在命令行執行
python setup.py build_ext --inplace即可生成pyd文件；
#文件名：setup.py
from setuptools import setup, Extension functions_module = Extension( name ='functions', sources = ['functions_wrapper.cpp'], include_dirs = [r'D:\software\pybind11-master\include', r'D:\software\Anaconda\include'] ) setup(ext_modules = [functions_module])
- 編寫測試代碼。
#文件名：test.py
import functions
print(functions.greet()) f = functions.Functions() print(f.add(1.0, 2.0))
output:Welcome to pybind11 !object created !3.0