在 Rcpp 中使用其他包中的 C 函数答案

【问题标题】：using C function from other package in Rcpp在 Rcpp 中使用其他包中的 C 函数
【发布时间】：2013-12-26 18:42:33
【问题描述】：

我正在尝试从 C++ 函数中的 cubature 包中调用 C 例程来执行多维集成。

我试图重现的基本 R 示例是

library(cubature)
integrand <- function(x) sin(x)
adaptIntegrate(integrand, 0, pi)

我可以在this recipe from the gallery 之后从 Rcpp 调用这个 R 函数，但是在从 c/c++ 到 R 来回切换时会有一些性能损失。直接从 C++ 调用 C 函数似乎更明智。

C 例程 adapt_integrate 是从 cubature 导出的

 // R_RegisterCCallable("cubature", "adapt_integrate", (DL_FUNC) adapt_integrate);

但是，我不明白如何从 c++ 调用它。这是我的蹩脚尝试，

sourceCpp(code = '
#include <Rcpp.h>
using namespace Rcpp;

// [[Rcpp::export]]
double integrand(double x){
 return(sin(x));
}

// [[Rcpp::depends(cubature)]]
// [[Rcpp::export]]
Rcpp::List integratecpp(double llim, double ulim)
{
  Rcpp::Function p_cubature = R_GetCCallable("cubature", "adapt_integrate");

  Rcpp::List result = p_cubature(integrand, llim, ulim);
  return(result);
}
'
)

integratecpp(0, pi)

编译失败；显然，我正在做一些非常愚蠢的事情，并且错过了一些将R_GetCCallable 的输出转换为Rcpp::Function 的重要步骤（或直接调用它？）。我已经阅读了几篇有关函数指针的相关文章，但还没有看到使用外部 C 函数的示例。

【问题讨论】：

标签： c++ c r rcpp

【解决方案1】：

不幸的是，cubature 没有在inst/include 中提供标头，所以你必须从他们那里借用它并在你的代码中做这样的事情：

typedef void (*integrand) (unsigned ndim, const double *x, void *,
           unsigned fdim, double *fval);

int adapt_integrate(
    unsigned fdim, integrand f, void *fdata,
    unsigned dim, const double *xmin, const double *xmax, 
    unsigned maxEval, double reqAbsError, double reqRelError, 
    double *val, double *err)
{
    typedef int (*Fun)(unsigned,integrand,void*,unsigned,
        const double*,const double*, unsigned, double, double, double*, double*) ;
    Fun fun = (Fun) R_GetCCallable( "cubature", "adapt_integrate" ) ;           
    return fun(fdim,f,fdata,dim,xmin,xmax,maxEval,reqAbsError, reqRelError,val,err); 
}

与cubature 的维护者协商，他在inst/include 中发送声明可能是个好主意，这样您就只需要使用LinkingTo。

【讨论】：

非常感谢您组装这些缺失的部分。不幸的是，我将不得不重新考虑这个问题，因为从我所看到的adapt_integrate 不会轻易接受我使用犰狳的数据结构定义的被积函数。为了完整起见，您能否添加一个最小的使用示例？
它给你的是访问cubature注册的函数指针。我不知道你应该用 C 函数做什么......
确实，considering an example of use 我看到了前面的麻烦：adapt_integrate_v 需要指向对象的指针，例如 *fdata，被积函数需要指针，例如 *fval，而我真正想要传递的参数是例如arma::colvec 对象。我认为我无法在两者之间架起一座桥梁。我可能不得不坚持使用 R 级接口，或者在 C++ 中实现我自己的 2D 求积。
当然。我只是在回答如何调用这个函数。如果你想用其他数据类型调用它，你要么做一些数据转换工作，要么与cubature的维护者协商另一个接口。

【解决方案2】：

之前没看到这个问题，看来@Romain 解决了这个问题。

为了完整起见，xts 和 RcppXts 包提供了如何在各方参与时执行此操作的工作示例。在xts 中，我们在（源）文件inst/include/xtsAPI.h 中执行此操作（大约十个函数）：

SEXP attribute_hidden xtsLag(SEXP x, SEXP k, SEXP pad) {     
    static SEXP(*fun)(SEXP,SEXP,SEXP) = NULL;         
    if (fun == NULL)                                  
        fun = (SEXP(*)(SEXP,SEXP,SEXP)) R_GetCCallable("xts","lagXts");   
    return fun(x, k, pad);                               
}

连同R_registerRoutines 和R_RegisterCCallable 的日常业务。

在RcppXts 中（在 Rcpp 模块中）作为

function("xtsLag", 
         &xtsLag,    
         List::create(Named("x"), Named("k"), Named("pad")),   
         "Extract the coredata from xts object");

效果很好。有人斥责我要更紧凑地写xts 方面（因为if NULL 是虚假的），我最终会得到......

【讨论】：

感谢您的指点，不幸的是，与使用较慢的 R 实现实际进行计算相比，在两段代码之间计算出适当的粘合会花费我更多的时间和痛苦。否则我会考虑直接链接到原始容积代码，而不是通过使用旧版本的 R 包。

【解决方案3】：

这个问题已经存在三年了，但我想指出，由于 RcppNumerical 库可用，与 Rcpp 的多维集成可能会更容易： https://github.com/yixuan/RcppNumerical

计算积分的例程基于 Thomas Hahn 的 Cuba 包，也可以在 CRAN 上的 R2Cuba 库中找到，因此如果您可以接受使用 Cubature 的函数而不是来自 Cubature 的函数 adaptIntegrate() 的 Cuba 例程，这个包可能会感兴趣.

【讨论】：

感谢您的指点。但是，最好将其保留为注释，因为问题不是专门关于集成，而是关于从另一个包访问 C 函数。我确实很欣赏这个链接，我最终使用了我自己的 cubature 副本，但这看起来是一个值得的选择（特别是如果一个人已经在使用 Eigen，但我已经习惯了犰狳）。不过，容积率的一个优势是能够处理向量值被积函数。