Python 中使用 SIP4 和 C++0x 实现共享指针

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用户11021319

发布于 2024-04-11 10:04:37

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1. 问题背景

在 Python、C++0x 和 SWIG 2.0 中，构建如下 C++ 代码时遇到问题：

#include <string>
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

struct Base {
  virtual string name();
  int foo;
  shared_ptr<Base> mine;
  Base(int);
  virtual ~Base() {}
  virtual void doit(shared_ptr<Base> b) {
    cout << name() << " doing it to " << b->name() << endl;
    mine = b;
  }
  virtual shared_ptr<Base> getit() {
    return mine;
  }
};

struct Derived : Base {
  virtual string name();
  int bar;
  Derived(int, int);
};

对应的接口文件如下：

%module(directors="1") foo
%feature("director");

%include <std_string.i>

%include <std_shared_ptr.i>
%shared_ptr(Base)
%shared_ptr(Derived)

%{
#define SWIG_FILE_WITH_INIT
#include "foo.hpp"
%}

%include "foo.hpp"

在 Python 会话中，执行如下操作：

>>> import foo
>>> b = foo.Base(42)
>>> d = foo.Derived(23,64)
>>> b.doit(d)
Base doing it to Derived
>>> g = b.getit()
>>> g
<foo.Base; proxy of <Swig Object of type 'std::shared_ptr< Base > *' at 0x7f7bd1391930> >
>>> d
<foo.Derived; proxy of <Swig Object of type 'std::shared_ptr< Derived > *' at 0x7f7bd137ce10> >
>>> d == g
False
>>> d is g
False
>>> d.foo == g.foo
True
>>> d.bar
64
>>> g.bar
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Base' object has no attribute 'bar'

问题在于，无法从 C++ 容器类中获取最派生的代理对象。不知道是否需要为每个基类生成一个函数来执行动态指针转换，如果是，那么用 Python 实现的 Director 子类又该如何处理？

2. 解决方案

2.1 使用 SIP4 解决问题

SWIG 似乎无法解决此问题，但 SIP4 可以。SIP4 提供了更好的方式来处理共享指针的包装器。

可以使用 SIP4 的 Makefile 生成器或 distutils 扩展构建系统来构建示例项目，而无需首先生成和安装共享库或手动编辑生成的 Makefile。

2.2 代码示例

以下是使用 SIP4 构建示例项目的具体步骤：

1. 安装 SIP4

pip install sip

2. 创建 SIP 模块文件

[sip]
includedir = /usr/include/python3.9
sipdir = /usr/share/sip/sip
bindingdir = /usr/share/sip/bindings
moduledir = /usr/share/sip/modules
debug = True

3. 创建 C++ 头文件

#include <string>
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

class Base {
public:
  virtual string name() { return "Base"; }
  virtual void print() { cout << "Base" << endl; }
};

class Derived : public Base {
public:
  virtual string name() { return "Derived"; }
  virtual void print() { cout << "Derived" << endl; }
};

4. 创建 SIP 接口文件

class Base {
    string name();
    void print();
};

class Derived : Base {
    string name();
    void print();
};

5. 运行 SIP 生成绑定代码

sip -c sip.cfg -b build -t Qt5 Base.h

6. 编译并安装绑定代码

cd build
make
sudo make install

7. 在 Python 中导入绑定代码

from Base import Base, Derived

b = Base()
d = Derived()

b.print()  # 输出 "Base"
d.print()  # 输出 "Derived"

通过以上步骤，可以在 Python 中使用 SIP4 来处理共享指针的包装器，并构建示例项目。

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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