用 cython 包装一个 double** c++ 函数答案

【问题标题】：Wrap a double** c++ function with cython用 cython 包装一个 double** c++ 函数
【发布时间】：2018-05-30 17:22:02
【问题描述】：

我有一个 C++ 函数，它返回一个指针 double** - 特别是一个高维矩阵 - 我想使用 Cython 将它包装到一些 python 代码中。我该怎么做？

为了简单起见，这里有一个带有 double* 指针的函数示例。

我的 C++ fib.cpp 代码：

double add(double a, double b)
{
 return a+b;
}

double p[]= {1,2,3,4}; 

double* mult(double a)    
{
p[0]=p[0]*a;
p[1]=p[1]*a;
return p; 
}

然后是fib.hpp文件：

double add(double a,double b);
double* mult(double a);

然后是pxd文件fib.pxd:

cdef extern from "fib.hpp":
     double add(double a,double b);
     double* mult(double a);

最后是pyx文件

# distutils: language = c++
# distutils: sources = fib.cpp 

cimport fib 

def add(a,b):
    return fib.add(a,b)
def mult(a):           # dropping these lines
    return fib.mult(a) # the code works without the double* function

一切都是用相当标准的setup.py编译的：

from distutils.core import setup, Extension
from Cython.Build import cythonize

ext = Extension("fib2cpp",
            sources=["fib.pyx", "fib.cpp"],
            language="c++")

setup(name="fib",
ext_modules=cythonize(ext))

当我编译代码时：

setup.py build_ext -if

无法将“double *”转换为 python 对象。

当我尝试使用 double** 函数时，我得到了同样的错误。我该怎么办？

【问题讨论】：

标签： python c++ pointers

【解决方案1】：

我已经找到了double * 案例的解决方案。首先，文件fib.pxd 没用。然后我们需要一个新的fib.pyx 文件：

# distutils: language = c++
# distutils: sources = fib.cpp


import numpy as np 
cimport numpy as cnp 



cdef extern from "fib.hpp":
     double fib(int n)
     double add (double a, double b)
     double* mult(double a)



def make_mult(double a):
    cdef double[:] mv = <double[:4]> mult(a) # the 4 stands for
    return np.asarray(mv)   # the dimension of the array defined in fib.cpp

对于返回 nrows*ncols 矩阵的函数；比如double* make_mat(int nrows, int ncols)，函数make_mult的第二行要改写为：

cdef double[:,:] mv=<double[:nrows,:ncols]> make_mat(nrows, ncols)

很遗憾，如果我有一个函数double** make_mat(int nrows, int ncols) 总是返回一个矩阵，那么前面的代码就会出现错误：

指针基类型与 cython.array 基类型不匹配

【讨论】：