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给Python算法插上性能的翅膀——pybind11落地实践

业内方案 2.1 原生方案 Python官方提供了Python/C API，可以实现「用C语言编写Python库」，先上一段代码感受一下： static PyObject * spam_system(PyObject...由此不难理解，为何Python官网也建议大家使用第三方解决方案1。 2.2 Cython Cython主要打通的是Python和C，方便为Python编写C扩展。...Cython 的编译器支持转化 Python 代码为 C 代码，这些 C 代码可以调用 Python/C 的 API。从本质上来说，Cython 就是包含 C 数据类型的 Python。...2.4 Boost.Python C++中广泛应用的Boost开源库，也提供了Python binding功能。使用上，通过宏定义和元编程来简化Python的API调用。...只需#include pybind11/embed.h>头文件即可使用，内部是通过嵌入CPython解释器来实现。使用上也非常简单易用，同时有不错的可读性，与直接调用Python接口非常类似。

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C++到Python全搞定，教你如何为FastDeploy贡献代码

通常情况下，转换模型的工具一般使用rknn-toolkit2，但是这个工具API比较多，用起来较为复杂。...上文提到，在FastDeploy中，python代码通过调用pybind暴露出的C++ API来进行工作，因此我们首先需要编写pybind.cc。...编写scrfd_pybind.cc pybind.cc主要负责提供可用的API给Python调用。...fastdeploy_python-0.0.0-cp39-cp39-linux_aarch64.whl 编写Python example代码 为了调试我们已经完成的Python代码，以及方便用户使用，...同时在开发过程中，你还会认识飞桨研发团队的同学以及很多志同道合的好友，与他们共同创造一些有趣的成果，在修复bug的过程中体验成就感。欢迎和我一起加入贡献代码的行列。

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    深入Python胶水语言的本质：从CPython到各类扩展机制

    在开始深入讲解Python如何作为胶水语言之前，我们需要先了解Python语言本身的实现机制。这对于理解Python如何与C语言交互至关重要。...CPython是Python的参考实现，也是最广泛使用的Python解释器。...; /* 实际的整数值 */} PyIntObject;Python.h：连接Python和C的桥梁Python.h是Python C API的主要头文件，它定义了与Python...PyTorch的pybind11实现PyTorch大量使用pybind11来暴露C++接口：// torch/csrc/Module.cppPYBIND11_MODULE(torch....更多方法绑定}总结Python的胶水特性不是偶然的，而是精心设计的结果。从最底层的Python/C API，到便捷的ctypes，再到现代化的pybind11，Python提供了完整的解决方案谱系。

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    Python & C++ - pybind11 实现解析

    借助 pybind11 和 Python C API, 我们可以方便的在 C++ 中创建 Python 脚本环境, 这里给出运行环境创建的一种方式: wchar_t libraryPath[] = L"...Pybind11 中的两个辅助函数，用于方便我们直接在 C++ 中用非 Python C API 的相对高级的方式直接操作 Python 对象, 其中 reinterpret_steal 会改变持有的..., 再结合像 reinterpret_borrow 以及 rinterpret_steal 之类的辅助设施, 让我们可以在不使用 Python C API的情况下, 也能简单高效的完成对 Python..., 最终将 C++ 对象和 Python 对象关联到了一起. ---- 3.5.1 pybind11::detail::instance 在 Python 虚拟机中, 所有的 C++ UDT 对象,...另外, 通过 pybind11 对 Python 对象的封装, 我们通过直接在 C++ 中与 Python 对象交互, 也能很容易的实现出 C++ 中使用 Python 类的功能, 下面是简单的示例代码

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    PyTorch自定义CUDA算子教程与运行时间分析

    首先我们可以看到有四个代码文件： main.py，这是python入口，也就是你平时写模型的地方。...这里用pybind11来对torch_launch_add2函数进行封装，然后用cmake编译就可以产生python可以调用的.so库。但是我们这里不直接手动cmake编译，具体方法看下面的章节。...Python调用 最后就是python层面，也就是我们用户编写代码去调用上面生成的库了。...然后编写torch cpp函数建立PyTorch和CUDA之间的联系，用pybind11封装。 最后用PyTorch的cpp扩展库进行编译和调用。...可以看出因为没有任何同步，所有GPU warm up和cuda kernel的api调用全接在一起了，执行也是。所以计时只计算到了每个api调用的时间，差不多在7us左右。

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    CMake 秘籍（五）

    将编译型语言编写的代码与解释型语言的绑定相结合变得越来越普遍，因为它提供了以下好处： 终端用户可以自定义和扩展代码本身提供的能力，以完全满足他们的需求。...与源文件一样，包含目录、编译定义和选项，当与target_link_libraries一起使用时，这些属性的含义保持不变： 使用PRIVATE属性，库将仅被链接到当前目标，而不会被链接到以它作为依赖的其他目标...或者，我们可以将 Boost 源代码与我们的项目一起打包，并将此依赖项作为项目的一部分进行构建。Boost 是一种便携式的方式，用于将 Python 与 C++接口。...pybind11 的功能和使用与 Boost.Python 非常相似，不同的是 pybind11 是一个更轻量级的依赖项——尽管我们需要编译器的 C++11 支持。...由于我们已经在 Python 侧完成了所有的分配工作，因此我们不必担心内存泄漏，可以将清理工作留给垃圾回收。

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    跟我一起学习pybind11 之一

    2015 or newer Intel C++ compiler v17 or newer 开始使用pybind11 介绍pybind11的基本特性。...注意：如果所有的测试都失败了，请确保Python二进制类型和测试用例被编译的二进制类型与处理器类型匹配。...头文件和命名空间 为了简洁起见，所有的示例都将假设存在以下两行代码： #include pybind11/pybind11.h> namespace py = pybind11; 某些功能也许需要其它更多的头文件...例如在Linux中，这个例子可以直接使用以下命令来编译： c++ -O3 -Wall -shared -std=c++11 -fPIC `python3 -m pybind11 --includes`...内建的类型和泛型对象在被指定为属性（attribute）时将会被自动的转换，同事也可以使用函数py::module::cast进行显示的转换。

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    Python + Docker 还是 Rust + WebAssembly？这并不难选

    混合编程：Python + C/C++/Rust 为了改善 Python 语言本身的性能问题，常见的做法是使用 Python 作为负责与用户交互的前端语言，同时选择 C/C++/Rust 等高性能编程语言作为后端...因此，这个过程可能会带来新的问题。 维护成本 假设我们想要“绑定” Python 和 C++ API，我们必须使用第三方库来自动化这个转换过程，例如 Pybind11。...图 2 中的示例代码展示了如何使用 Pybind11 “绑定” C++ 和 Python 程序。...不难看出，尽管 Pybind11 极大地简化了转换过程，但添加或删除任何 C++ API 都需要对转换代码进行相应的更改，并且更改的难度与变更内容密切相关。...尽管有第三方库可以改进绑定任务，例如 Pybind11，但这种“粘合”过程仍然容易出错，并且需要对 Python 和所使用的其他语言有深入的了解。这会在一定程度上增加开发时间和风险。

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    了解 Python 底层的解释器 CPython 和 Python 的对象模型

    一、CPython CPython 是 Python 编程语言的官方和最广泛使用的实现。它是用 C 语言编写的，因此得名 “CPython”。...C 扩展：开发者可以使用 C 或 C++ 编写扩展模块，直接与 Python 代码交互。这对于性能关键型任务非常有用。...ctypes 是 Python 的外部函数库，提供与 C 兼容的数据类型，并允许调用 DLL 或共享库中的函数。可使用该模块以纯 Python 形式对这些库进行封装。...【pybind11 — C++ 11 与 Python 之间的无缝操作性】 稳定且成熟：作为最早被开发和使用的 Python 实现，CPython 经过多年迭代，已经非常稳定和成熟。...继承允许我们定义一个类，该类继承另一个类的属性和方法。这样，我们可以重用已有的代码，并在此基础上添加或修改功能。在 Python 中，所有的类默认继承自 object 类，这是所有类的基类。

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    C++为何比Python更快？底层原理与工程实践深度解析

    从一次性能调优说起三年前，我负责的一个实时数据处理项目曾陷入困境——用Python编写的核心模块在数据量突增到10万/秒时，延迟从50ms飙升到了3秒。...，而相同逻辑的Python实现（使用queue.Queue）仅能达到32%。...四、工程实践：C++与Python的混合优化之道在实际项目中，我们通常采用"C++做引擎，Python做胶水"的混合架构：性能热点识别：用cProfile找出Python瓶颈函数核心算法C++化：用pybind11...五、深度思考：语言设计的哲学差异C++和Python的性能差异本质是设计哲学的选择：C++：不信任开发者undefined提供强大工具但要求开发者承担责任，如手动内存管理、类型声明。...语言只是工具，真正的高手懂得在合适的场景使用合适的工具。理解C++和Python的底层差异，不仅能帮助我们写出更高效的代码，更能培养对计算机系统的深刻认知——这才是程序员的核心竞争力。

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    C++ List 到 Python List 的转换

    当我们编写 C++ 库的封装器通常涉及使用一种跨语言的接口技术，比如使用C接口或者使用特定的跨语言库，比如SWIG（Simplified Wrapper and Interface Generator）...这里我将简要介绍如何使用Pybind11来封装一个C++库，以便在Python中使用。...1、问题背景在编写 C++ 库的封装器时，需要将 C++ 中的 list 容器转换为 Python 中的 list。由于 C++ 库不能被修改，因此希望避免使用 vector 来替代 list。...为了更好地理解这种情况，使用 list 作为代理来注册从 C++ 到 Python 的转换（只读）。当前的实现可以编译，Python 可以正常导入，并且可以创建对象，但是在调用数据成员时会出错。...具体的细节可能会因为我们的C++库的复杂性而有所不同，但这应该可以帮助你入门。如果有更多的问题可以留言讨论。

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    深度解决添加复杂数据增强导致训练模型耗时长的痛点

    已有的算子或操作远远不够。...C++ And CUDA Extensions For Python/ PyTorch C++ 与 Python 或 PyTorch 的交互，业界主流做法是采用 pybind11，关于Pybind11...的更多详细说明可以参看文献 [15]，其核心原理如下图所示： pybind11 pipeline 由于 PyTorch 的 C++ 拓展与纯 Python 有一些区别，因为 PyTorch 的基础数据类型是...，Python 中的 np.array 数组与 pybind11 的 py::array_t 相互对应，也即 Python 接口函数中，传入的 np.array 数组，在 C++ 对应的函数中用 py:...这是因为，不管是在 Python 还是在 C++ 代码中，使用 permute()、transpose()、view() 等方法操作返回一个新的 tensor 时，其与旧的 tensor 是共享数据存储

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    PyTorch 2.2 中文官方教程（十二）

    它包括： ATen 库是我们进行张量计算的主要 API， pybind11 是我们为 C++ 代码创建 Python 绑定的方式， 管理 ATen 和 pybind11 之间交互细节的头文件...一旦您用 C++和 ATen 编写了操作，您可以使用 pybind11 以非常简单的方式将您的 C++函数或类绑定到 Python 中。...编写 CUDA 扩展的一般策略是首先编写一个 C++文件，定义将从 Python 调用的函数，并使用 pybind11 将这些函数绑定到 Python。...构建系统将我们的自定义运算符构建成一个共享库，我们需要编写一个简短的CMakeLists.txt文件，并将其与之前的op.cpp文件放在一起。...（然而，一个区别是，标准库函数具有自定义编写的 Python 参数解析逻辑，与torch.ops参数解析不同。） 使用跟踪的自定义运算符 让我们首先将我们的运算符嵌入到一个跟踪函数中。

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    Github 项目推荐 | 真实全景图像强化学习 AI 平台 —— Matterport3DSimulator

    Matterport3DSimulator 可以使用视觉信息（RGB-D 图像）开发与真实 3D 环境交互的 AI Agent，它主要应用于深度强化学习的研究以及自然语言处理和机器人技术的结合技术。...这是早期发布的开发代码，官方可能会做一些重大的改变，尤其是考虑与 ParlAI 和 OpenAI Gym 整合之后。...特征 数据集由 90 个不同的室内环境组成（包括住宅、办公室、酒店、教堂） 所有的图像都是真实的，不是合成的（提供更多的视觉复杂度） 用于 C++ 和 Python 的 API 可定制的图像分辨率、相机参数等...支持使用 OpenGL 的 GPU 渲染，以及使用 OSMESA 的离屏（off-screen）CPU 渲染。...C++ 编译器是必要的，另外，Matterport3DSimulator 有以下的依赖关系： OpenCV >= 2.4 including 3.x OpenGL OSMesa GLM Numpy pybind11

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    Python调用C++代码

    Python调用C++代码 今天在研究PyTorch中Tensor的一些操作的时候，发现其底层Tensor的操作都是用C++写的，并使用pybind11进行C++和Python的桥接。...可行方案 其实，方案还是挺多的： Python内置的ctypes接口（可以将C/C++代码编译为动态库，在Python中进行调用） CFFI（提供了一种在Python代码中混合C代码的途径） Cython...(C后端版本的Python实现，建立了Python类型和C语言之间的映射关系，提供了使用Python代码调用C函数库的能力) Boost.Python (提供手动导出C++代码接口的能力供Python...调用) SWIG（不止支持C/C++到Python的桥接，SWIG支持很多语言跟C/C++的桥接，是广泛使用的一种解决方案） Hello Word示例 感觉ctypes简单很多，对于小型程序感觉还是挺友好的...，所以该篇博客介绍一下使用ctypes调用C/C++的步骤。

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    Swift 响应式编程：简化 KVO 观察与 UI 事件处理 | 开源日报 No.110

    [2] Stars: 14.0k License: NOASSERTION pybind11 是一个轻量级的头文件库，用于在 C++ 和 Python 之间实现无缝操作性，主要用于创建现有 C++ 代码的...其主要功能和关键特点包括： 熟悉的 API：具有类似 NumPy 的 Python API 和完整的 C++ API，并且还有高级封装包 mlx.nn 和 mlx.optimizers，API 设计遵循...动态图构建：使用动态方式构建运行时的计算图，在改变参数形状时不触发缓慢编译过程，并且便于调试与理解。 多设备支持：支持 CPU 和 GPU 运行操作。...labring/FastGPT[6] Stars: 6.7k License: Apache-2.0 picture Fast GPT 是一个使用 OpenAI API 快速构建 AI 知识库的平台，...通过 Fast GPT，您可以轻松地利用其功能来搭建自己所需的 AI 知识库。

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