Cython 等效于 c 定义 #define myfunc(node x,...) SetNode(x.getattributeNode(),__VA_ARGS__)

Question

Cython 等价于 c 定义

#define myfunc(Node x,...) SetNode(x.getattributeNode(),__VA_ARGS__)

我有一个 c api SetNode，它的第一个参数是结构类型节点的节点和 N 个变量（N 是从 0-N 的变量号）

这是一个解决此类问题的 c 示例

exampleAPI.c

#include<stdarg.h>
float sumN(int len,...){
    va_list argp;
    int i;
    float s=0;
    va_start(argp,len);
    for(i=0;i<len;i++){
       s+=va_arg(argp,int);
    }
    va_end(argp);
}

exampleAPI.h

#include<stdarg.h>
float sumN(int len,...)

examplecode.c

#include<stdarg.h>
#include"exampleAPI.h"

int len(float first,...){
    va_list argp;
    int i=1;
    va_start(argp,first);
    while(1){
       if(va_arg(argp,float)==NULL){
            return i
       }
       else{
            i++;
       }
    }
    va_end(argp);
}

#define sum(...) sumN(len(__VA_ARGS__),__VA_ARGS__)

正在调用

sum(1,2,3,4);

将返回 10.000000

sum(1.5,6.5);

将返回 8.00000

我需要一个 cython 替代 bellow c 定义而不是上面的例子 因为我有一个 C-API，它具有 SetNode 函数，它接受可变数量的参数，我想将它包装在 cython 中并从 python 调用

 #define myfunc(Node x,...) SetNode(x.getattributeNode(),__VA_ARGS__)

这里 Node 是在 cython 中定义的一个类，它拥有一个 c 结构作为属性，getattributeNode() 是 Node 类的一个函数，它返回需要传递给 C-API 的 c 结构。

cdef extern "Network.h":

    ctypedef struct node_bn:
         pass

    node_bn* SetNode(node_bn* node,...)


cdef class Node:

    cdef node_bn *node

    cdef getattributeNode(self):
        return self.node     

    def setNode(self,*arg):
        self.node=SetNode(self.node,*arg) # Error cannot convert python objects to c type

我尝试过的替代方法

cdef extern from "stdarg.h":
   ctypedef struct va_list:
      pass
   ctypedef struct fake_type:
      pass
   void va_start(va_list, void* arg)
   void* va_arg(va_list, fake_type)
   void va_end(va_list)
   fake_type int_type "int" 

cdef extern "Network.h":

    ctypedef struct node_bn:
         pass

    node_bn* VSetNode(node_bn* node,va_list argp)


cdef class Node:

    cdef node_bn *node

    cdef getattributeNode(self):
        return self.node     

    cpdef _setNode(self,node_bn *node,...):
        cdef va_list agrp
        va_start(va_list, node)       
        self.node=VSetNode(node,argp) 
        va_end(va_list)

    def setNode(self,*arg):
        self._setNode(self.node,*arg) 

当参数列表为空时工作正常

n = Node()
n.setNode() #This works
n.SetNode("top",1) # error takes exactly one argument given 3 in  self._setNode(self.node,*arg)

如果有人可以建议与它等效的 cython，那就太好了。

Answer 1

我认为虽然 Cython 并不容易做到（问题是告诉 Cython 对任意数量的参数进行什么类型转换）。我能建议的最好方法是针对这种特定情况使用标准库 ctypes 库，并将其余部分包装在 Cython 中。

为了举例，我使用了一个非常简单的求和函数。 va_sum.h 包含：

typedef struct { double val; } node_bn;

node_bn* sum_va(node_bn* node,int len, ...);
/* on windows this must be:
__declspec(dllexport) node_bn* sum_va(node_bn* node,int len, ...);
*/

并且 va_sum.c 包含：

#include <stdarg.h>

#include "va_sum.h"

node_bn* sum_va(node_bn* node,int len, ...) {
    int i;
    va_list vl;
    va_start(vl,len);
    for (i=0; i<len; ++i) {
        node->val += va_arg(vl,double);
    }
    va_end(vl);
    return node;
}

我已经编写了它，因此它将所有内容添加到结构中的字段中，只是为了证明您可以轻松地将指针传递给结构。

Cython 文件是：

# definition of a structure
cdef extern from "va_sum.h":   

    ctypedef struct node_bn:
        double val;

# obviously you'll want to wrap things in terms of Python accessible classes, but this atleast demonstrates how it works
def test_sum(*args):
    cdef node_bn input_node;
    cdef node_bn* output_node_p;
    input_node.val = 5.0 # create a node, and set an initial value

    from ctypes import CDLL, c_double,c_void_p
    import os.path
    # load the Cython library with ctypes to gain access to the "sum_va" function
    # Assuming you've linked it in when you build the Cython module
    full_path = os.path.realpath(__file__)
    this_file_library = CDLL(full_path)

    # I treat all my arguments as doubles - you may need to do
    # something more sophisticated, but the idea is the same:
    # convert them to the c-type the function is expecting
    args = [ c_double(arg) for arg in args ]
    sum_va = this_file_library.sum_va
    sum_va.restype = c_void_p # it returns a pointer

    # pass the pointers as a void pointer
    # my c compiler warns me if I used int instead of long
    # but which integer type you have to use is likely system dependent
    # and somewhere you have to be careful
    output_node_p_as_integer = sum_va(c_void_p(<long>&input_node),len(args),
                           *args)

    # unfortunately getting the output needs a two stage typecast - first to a long, then to a pointer
    output_node_p = <node_bn*>(<long>(output_node_p_as_integer))
    return output_node_p.val

您需要将您的 va_sum.c 与您的 Cython 文件一起编译（例如，通过 setup.py 中的adding sources = ['cython_file.pyx','va_sum.c']）

Ctypes 可能比 Cython 慢一点（我认为每次调用都有合理的开销），混合它们很奇怪，但这至少应该让您在 Cython 中编写主包装器，并使用 ctypes 来绕过具体限制。

Answer 2

这可能不是正确的答案，因为我不确定我是否完全理解了这个问题。我会在评论中回复，但代码格式太差了。 在 Python 中，函数 sum 和 len 可用：

def my_len(*args):
    return len(args)

def my_sum(*args):
    return sum(args)

print "len =", my_len("hello", 123, "there")
print "sum =", my_sum(6.5, 1.5, 2.0)

输出：

len = 3
sum = 10.0