Python调用C++

一、创建C++工程

1、创建文件准备

• 创建CMakeList文件

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.12)
project(hello)
add_subdirectory(pybind11)
pybind11_add_module(hello hello.cpp)

• 创建c++文件

#include <pybind11/pybind11.h>

namespace py = pybind11;

PYBIND11_MODULE(hello, m)
{
    m.doc() = "pybind11 example moudle";

    m.def("prt", []()
        {
            return "Hello, World!";
        });
}

• 下载pybind11包
  将下载的pybind11源码加压并放在项目文件夹下

完成后目录内容如下：

2、cmake编译项目

选择项目目录

此时build目录下如下：

运行hello.sln文件即可打开项目，打开后点击生成

生成了pyd结尾的hello.cp39-win_amd64.pyd文件即可在python中直接调用

3、Python导入调用

  生成好的.pyd文件还不能直接被python导入，需要放在python能够找到的路径下，即python库包统一存放的位置“**/Lib/site-packages”。如果是用的用的Anaconda自带的python，即直接拷贝放在D:\Anaconda3\Lib\site-packages目录里面了。
  放好之后就可以打开python放心调用了：
  或者直接放在项目目录下，在项目路径下直接调用

4、从python传递numpy数组到c++处理

C++代码

#include <iostream>
#include <pybind11/pybind11.h>
#include <pybind11/numpy.h>

namespace py = pybind11;

/*
1d矩阵相加
*/
py::array_t<double> add_arrays_1d(py::array_t<double>& input1, py::array_t<double>& input2 ) {

    // 获取input1, input2的信息
    py::buffer_info buf1 = input1.request();
    py::buffer_info buf2 = input2.request();

    if (buf1.ndim != 1 || buf2.ndim != 1)
    {
        throw std::runtime_error("Number of dimensions must be one");
    }

    if (buf1.size != buf2.size)
    {
        throw std::runtime_error("Input shape must match");
    }

    //申请空间
    auto result = py::array_t<double>(buf1.size);
    py::buffer_info buf3 = result.request();

    //获取numpy.ndarray 数据指针
    double* ptr1 = (double*)buf1.ptr;
    double* ptr2 = (double*)buf2.ptr;
    double* ptr3 = (double*)buf3.ptr;

    //指针访问numpy.ndarray
    for (int i = 0; i < buf1.shape[0]; i++)
    {
        ptr3[i] = ptr1[i] + ptr2[i];
    }

    return result;

}

PYBIND11_MODULE(hello, m)
{
    m.doc() = "pybind11 example moudle";

    m.def("prt", []()
        {
            
            return "Hello, World!";
        });
    m.def("add_arrays_1d", &add_arrays_1d);
}

python测试代码

var1 = hello.add_arrays_1d(np.array([1, 3, 5, 7, 9]),
                                 np.array([2, 4, 6, 8, 10]))

5、从python传递字符串列表到c++处理

C++代码

#include <pybind11/pybind11.h>
#include <stdio.h>

namespace py = pybind11;
using namespace std;

#if PY_VERSION_HEX < 0x03000000
#define MyPyText_AsString PyString_AsString
#else
#define MyPyText_AsString PyUnicode_AsUTF8
#endif

int run(py::list inlist) {
    int argc = (int)inlist.size();
    char** argv = (char**)malloc(argc * sizeof(char*));

    for (int i = 0; i < argc; ++i)
        argv[i] = (char*)MyPyText_AsString(inlist[i].ptr());

    for (int i = 0; i < argc; ++i)
        fprintf(stderr, "%s\n", argv[i]);

    free(argv);

    return 0;
}

PYBIND11_MODULE(hello, m)
{
    m.doc() = "pybind11 example moudle";

    m.def("prt", []()
        {
            return "Hello, World!";
        });

    m.def("run", &run, "runs the example");
}

测试结果

参考：

1. Python调用C++（实战篇）
2. python numpy与C++数据传递
3. 通过pybind11将字符串列表从python传递给C
4. python利用pybind11调用PCL点云库