Python调用C++之PyBind11（二）

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PyBind11是一个轻量级的C++库，主要用于创建现有C++代码的Python绑定，使用了很多C++新特性。

下面将介绍一些PyBind11日常会用到的一些功能点，如分拆转换文件，类的纯虚函数使用，函数重载等，关于PyBind11的详细内容可参考官方文档（https://pybind11.readthedocs.io/en/stable/）。

示例代码地址：

GitHub地址：https://github.com/iounce/python-cpp-demo

Gitee地址：https://gitee.com/iounce_admin/python-cpp-demo

环境

• Windows操作系统：Windows10（21H2，19044.1766）

• C++开发环境：Visual Studio 2022社区版

• Python：3.10.4

• PyBind11：2.11.1

分拆转换文件

为了规范以及方便管理，通常可以将转换内容分拆到多个文件之中，然后在主转换文件中引用即可，参考上一篇的例子，作如下分拆：

• func.h里面的函数添加到python_func.h转换文件中

• bird.h里面的函数添加到python_bird.h转换文件中

• 主转换文件python_api.cpp引用python_func.h和python_bird.h文件

定义类纯虚函数

在文件class.h中，定义抽象类Base，包含protected访问的纯虚函数valid()，具体如下：

编写转换文件python_class.h，增加对纯虚函数valid()的转换。由于抽象类无法实例化，需要借助自定义类实现转换操作。首先定义PyBase类，继承Base类，作为新的基类。然后再新增PyPublicBase类，将protected访问的valid函数改为public，这样可以直接在外部访问。具体如下：

定义类静态变量

简单起见，定义public访问的静态变量，具体如下：

在转换文件中，需要增加特别标记def_readwrite_static来定义静态变量，具体如下：

定义类重载函数

定义set()函数，分别设置整形和字符串类型的入参，具体如下：

在转换文件中，需要增加特别标记overload_cast来定义重载函数，具体如下：

定义类指针数组函数

定义parse函数，类似main函数的入参，具体如下：

在编写转换函数过程中，首先需要调整入参，譬如main函数，一般来说只是传递空格分隔的参数，而无需设置参数个数，所以在python调用过程中传递字符串list即可。此处增加std::vector和Python中list的转换，计算出参数个数再传递给C++函数。具体如下：

编写Python测试程序

首先在主转换文件添加类的转换文件python_class.h，然后初始化，具体如下：

编译生成Python包后，先将生成的文件pybind11_demo.cp310-win_amd64.pyd（环境不同生成文件名可能有差异）拷贝到当前目录，然后编写测试程序main.py并执行：

说明：由于Base类为虚基类，故需要定义子类来继承后使用，如Derive类。