Python SWIG：将 C++ 返回参数转换为返回值，并将原始 C++ 类型转换为 Python 类型

Question

我正在尝试为 C++ 库修改现有的 SWIG Python 接口，为更多功能添加 Python 包装器，非常感谢有 SWIG 经验的人提供的帮助。

具体来说，我正在开发一个具有这样签名的函数：

void execute(int x, double y, ResultType& result1, ResultType& result2);

此函数接受两个空的 ResultType 对象并将它们填充为输出参数。在 Python 中，这必须转换为只接受 x 和 y 的函数，然后返回 result1 和 result2 的元组。

ResultType 是一种在整个库中广泛使用的容器类型。

typemap(in)

从研究中，我想我明白我需要为 result1 和 result2 添加一个类型映射“in”，它会吞下参数并将它们保存到临时变量中。我还发现引用被 SWIG 转换为指针，因此 &temp 而不是 temp。这是我的“输入”类型图：

typemap(in, numinputs=0) ResultType& result1 (ResultType temp) {
    $1 = &temp;
}

typemap(in, numinputs=0) ResultType& result2 (ResultType temp) {
    $1 = &temp;
}

类型映射（参数）

接下来，我添加了一个类型映射“argout”，将值附加到返回元组：

%typemap(argout) ResultType& result1 {
    $result = SWIG_Python_AppendOutput($result, temp$argnum);
}

%typemap(argout) ResultType& result2 {
    $result = SWIG_Python_AppendOutput($result, temp$argnum);
}

但是，这显然行不通，因为temp$argnum 将是原始C++ 类型ResultType，而我需要PyObject * 才能附加到元组。 ResultType 已经有一个有效的 SWIG 包装器。因此，在 Python 中，我可以毫无问题地调用 ResultType() 来构造它的实例。假设到目前为止我走在正确的轨道上，如何将原始 C++ ResultType 对象转换为属于 SWIG 生成的 ResultType 包装器的 PyObject *？ （对不起，如果太多细节，我试图避免“XY问题”）

Answer 1

就像 $1 是对输入类型映射中的 Python 输入对象的引用一样，$1 是对 argout 类型映射中的 C++ 输出变量的引用。使用它，您可以为该数据生成一个 Python 对象并将其附加到结果中。

这是一个适用于 Windows 的功能示例：

test.h

#ifdef EXPORT
#define API __declspec(dllexport)
#else
#define API __declspec(dllimport)
#endif

struct ResultType
{
    int x;
    double y;
};

API void execute(int x, double y, ResultType& result1, ResultType& result2);

test.cpp

#define EXPORT
#include "test.h"

API void execute(int x, double y, ResultType& result1, ResultType& result2)
{
    result1.x = 2 * x;
    result1.y = 2 * y;
    result2.x = 3 * x;
    result2.y = 3 * y;
}

test.i

%module test

%{
#include "test.h"
%}

%include <windows.i>

%typemap(in,numinputs=0) ResultType& %{
    // Create a persistent object to hold the result;
    $1 = new ResultType;
%}

%typemap(argout) ResultType& (PyObject* tmp) %{
    // Store the persistent object in a PyObject* that will be destroyed
    // when it goes out of scope.
    tmp = SWIG_NewPointerObj($1, $1_descriptor, SWIG_POINTER_OWN);
    $result = SWIG_Python_AppendOutput($result, tmp);
%}

%include "test.h"

输出

>>> import test
>>> r = test.execute(2,3)
>>> r[0].x
4
>>> r[0].y
6.0
>>> r[1].x
6
>>> r[1].y
9.0