将 C++ 中的"extern C"与 ctypes 的向量一起使用

Using "extern C" from C++ with vector for ctypes

本文关键字：向量 一起 ctypes C++ 中的 extern      更新时间：2023-10-16

我的目标是使用ctypes从Python中调用我单独创建的C++库，在那里我通过指针将numpy向量传递给C++例程。因此，Python将分配内存并只传递地址，然后C++例程将访问数据并执行计算并返回结果。

由于我是ctypes的新手，现在我正在逐步构建一个可行的玩具示例。我开始编写C++代码，并创建一个Python包装器代码将使用的C外部接口。我甚至还没有开始使用Python包装器代码，但在这方面已经有了一些经验。

这是我的例子，其中包括一个构造函数和一个简单的total函数。

// foo.cpp //
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
class Data {
public:
  Data(vector<double>*);
  void PrintTotal(void);
private:
  vector<double>* myContents;
};
Data::Data(vector<double>* input) {
  std::cout << "Entered constructor in C++" << std::endl;
  myContents = input;
}
void Data::PrintTotal(void) {
  double total = 0;
  for (int i=0; i<myContents->size(); i++){
    total += (*myContents)[i];
  }
  std::cout << "Hello, my total is " << total << std::endl;
}
extern "C" {
  Data* Data_new(double (**input)) {return new Data(input);}
  void Print_Total(Data* pData) {pData->PrintTotal();}
}

特别注意，我使用的是STL中的向量类，这可能是下面描述的问题的一部分。其思想是类Data持有指向数据的指针，而不复制数据。

当我尝试使用命令编译这个

g++ -c -fPIC foo.cpp -o foo.o

在我们的Linux机器上，我得到以下错误：

foo.cpp: In function âData* Data_new(double**)â:
foo.cpp:26: error: no matching function for call to âData::Data(double**&)â
foo.cpp:13: note: candidates are: Data::Data(std::vector<double, std::allocator<double> >*)
foo.cpp:6: note:                 Data::Data(const Data&)

这对我来说似乎很清楚：这意味着我在foo.cpp中倒数第三行（#26）中调用Data构造函数的方式与我在代码的C++部分中编写的构造函数不一致。在C++代码和C外部代码中，我试图说输入是指向双精度向量/数组的指针。我在第36行尝试了其他选项，但仍然无法编译。

在C++部分中仍然使用vector类（当我编写实际算法时，我会发现它很有用）的情况下，我如何编写外部C部分？我遇到麻烦是因为vector是STL的一部分，它不能很好地与外部C一起工作吗？

提前谢谢。

首先，让我们回答您的问题。您应该更改构造函数，使其采用与Data_new相同的参数，并将输入转换为std:：vector。然而，看起来有几个概念问题需要首先关注：

  • 数组和向量是不等价的：如果您的输入指向数组，但如果要使用向量，则需要复制将数组中的所有元素放入向量中（或询问向量构造函数为您完成）。你需要复印因为所有STL容器都保存着放进去。

  • 您可以使用两个迭代器来构造向量，其中包括：

    myContents(data, data + numberOfElements);

    但这就引出了第二个概念点——在代码的签名中没有任何东西可以告诉输入数组有多大

  • 在"数据"中，您持有指向向量的指针，但您永远不要释放它。这是内存泄漏。话虽如此，你应该可能只是抓住一个向量，而不是指向向量的指针。

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