Cython：如何使用模板？

Question

我想对以下模板化 C++ 类进行 cythonize：

template <typname T>
class Fc2Par
{
public:
  Fc2Par(std::string const& par_file)
  ~Fc2Par()
  std::vector<Box<T>> convert_boxes(std::vector<Box<T>> const& boxes) const;
  std::vector<Point<T>> convert_points(std::vector<Point<T>> const& points) const;
private:
  PartitionMap<T>  par_map;
  PartitionRTree<T> par_idx;
};

实际上，T 只会是 [int, double]。 Box/Point 是附加的模板类，但我不确定是否要在 python 中公开它。要cythonize，我有以下内容，但我被困在某些领域。我想我可以为 T 使用融合类型？

cimport cython
from libcpp.vector cimport vector
from libcpp.string cimport string

my_fused_type = cython.fused_type(cython.int, cython.double)

cdef extern from 'Fc2Par.h':
  cdef cppclass Fc2Par[T]
    Fc2Par(string&) except +
    vector[Box[T]] convert_boxes(vector[Box[T]]&)
    vector[Point[T]] convert_points(vector[Point[T]]&)

cdef class PyFc2Par:
  cdef Fc2Par* thisptr <-- should this be Fc2Par[my_fused_type]*?

  def __cinit__(self, par_file):
    self.thisptr = new Fc2Par[my_fused_type](par_file)
  def __dealloc__(self)
    del self.thisptr
  def convert_boxes(self, boxes)

    I'm not sure what to do here?

  def convert_points(self, points)

    This will be very similar to convert_boxes once I figure that out.

理想情况下，我想像这样在 python 中使用 API：

boxes_int = [(0,0,1,1), (0,0,2,2), ...]
boxes_float = [(0.0,0.0,1.0,1.0), (0.0,0.0,2.0,2.0), ...]

fc2par = PyFc2Par('foo.csv')
converted_int = fc2par.convert_boxes(boxes_int)
converted_float = fc2par.convert_boxes(boxes_float)

它们返回一个包含 xmin,xmax,ymin,ymax 的元组列表。

我的问题：

1. 在这种情况下使用融合类型正确吗？

2. 如果我获取一个元组列表，如何在 Cython 代码中将它们转换为 Box[T]/Point[T] 而不会在 Python 中公开这些类？得到结果后，我可以将其转换回元组列表并将其发回。即，convert_boxes 实现应该如何？

感谢您的帮助。

Answer 1

问题 1 - 很遗憾，您不能在那里使用融合类型。 （请参阅之前关于该主题的问题：c++ class in fused type；Cython: templates in python class wrappers）。您必须为每个不同的变体创建一个单独的包装器。例如：

cdef class PyFc2ParInt:
  cdef Fc2Par[int]* thisptr
  # etc ...

cdef class PyFc2ParDouble:
  cdef Fc2Par[double]* thisptr
  # etc ...

不幸的是，这涉及到很多不可避免的代码重复。

问题 2. if convert_points 的实现本质上涉及遍历 Python 列表以创建您的框，然后遍历向量以创建 Python 列表。大致的轮廓是：

def convert_points(self, points):
   cdef vector[Box[double]] v # or vector[Box[int]]
   for p in points:
      # I've taken a guess at what the Box constructor looks like
      v.push_back(Box[double](p[0],p[1],p[2],p[3]))

   v = self.thisptr.convert_points(v) # reuse v for the output

   # now iterate through the vector and copy out
   # I've taken a guess at the interface of Box
   output = [ (v[i].left, v[i].right, v[i].top, v[i].bottom)
              for i in range(v.size()) ]
   return output

请注意，您需要将 Box (cdef extern from ...) 告诉 Cython，即使您随后没有将其暴露给 Python。