尝试在 Python 3 中使用 C++ 类时出错答案

【问题标题】：Error trying to use a C++ class inside Python 3尝试在 Python 3 中使用 C++ 类时出错
【发布时间】：2017-12-11 20:42:40
【问题描述】：

我正在尝试在 Python 内部使用我在 C++ 上声明和实现的类。
即使我在 Python 包装器中成功声明了我的类，当我尝试使用该类的函数时，甚至当我尝试创建此类的实例时，我都会得到：

[andre@atlantis mcasta]$ python TimedInputWrapper.py
terminate called after throwing an instance of 'std::bad_alloc'
  what():  std::bad_alloc
Aborted (core dumped)

这是我的 C++ 文件 (input_timeout.cpp)：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <string>

class TimedInput {
    std::condition_variable cv;
    std::string prompt, input_string;
    long int li_time_limit;
    std::chrono::seconds time_limit;
public:
    TimedInput(std::string prompt_str, long int time) : prompt{prompt_str}, li_time_limit{time} { }

    void read_string() {
        std::cin >> input_string;
        cv.notify_one();
    }

    std::string return_input() {
        std::cout << "Time limit for input = " << li_time_limit << " seconds!\n" << prompt << "\n";
        std::thread th(&TimedInput::read_string, this);

        std::mutex mtx;
        std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
        time_limit = (std::chrono::seconds) li_time_limit;

        while ((cv.wait_for(lck, time_limit) != std::cv_status::timeout) and (input_string.empty())) { }

        th.detach();
        return input_string;
    }
};

extern "C" {
    TimedInput* TimedInput_new(std::string prompt, long int time_limit) { return new TimedInput(prompt, time_limit); }
    void TimedInput_read_string(TimedInput* timed_input) { timed_input->read_string(); }
    std::string TimedInput_return_input(TimedInput* timed_input) { timed_input->return_input(); }
}

我用这些命令创建了一个共享库：

g++ -c -fPIC -pthread input_timeout.cpp -o input_timeout.o
g++ -shared -Wl,-soname,libTimedInput.so -o libTimedInput.so  input_timeout.o

这是我的 Python Wrapper/test(TimedInputWrapper.py)：

import ctypes

lib = ctypes.cdll.LoadLibrary('./libTimedInput.so')


class TimedInput(object):
    def __init__(self, prompt, time_limit):
        self.prompt = prompt
        self.time_limit = time_limit
        self.obj = lib.TimedInput_new(self.prompt, self.time_limit)

    def read_string(self):
        lib.TimedInput_read_string(self.obj)

    def return_input(self):
        lib.TimedInput_return_input(self.obj)

prompt = ctypes.c_wchar_p("What's your name?")
time_limit = ctypes.c_long(10)

TimedInput(prompt, time_limit).return_input()

【问题讨论】：

锁看起来不对，所以在担心 python 之前，我打算尝试在 c++ 中调用这些函数。但是，编译器的代码存在多个问题，所以我什至无法做到。
我从来没有像你的例子那样尝试在 Python 中使用 C++ 方法——我不确定这是否是正确的方法。但是，对于您的目的，boost::python 或 pybind11 似乎可以正常工作。
ctypes 不理解 std::string。 TimedInput_new 应该取而代之的是 const char* 并且您应该将字符串作为来自 Python 的字节字符串传递。 ctypes 也会有问题，return_input() 返回 std::string 也是如此。

标签： python c++ ctypes

【解决方案1】：

Python ctypes 不适用于 C++ 类型，例如 std::string。但是，ctypes 确实适用于 C 语言类型，例如 const char*。

请参阅 Python ctypes 文档中的 Fundamental Data Types。

【讨论】：