Prototypowanie kodu Pythona przed kompilacją

Nie używałem SWIG ani SIP, ale znajduję pisanie wrapperów Pythona z boost.python jest bardzo wydajny i stosunkowo łatwy w użyciu.

Nie jestem pewien, jakie są Twoje wymagania dotyczące przekazywania typów między C/C++ a Pythonem, ale możesz to łatwo zrobić, wystawiając Typ C++ na Pythona lub używając ogólnego argumentu boost::python::object do swojego API C++. Możesz także zarejestrować Konwertery, aby automatycznie konwertować typy Pythona na typy C++ i vice versa.

Jeśli planujesz użyć boost.python, tutorial jest dobrym miejscem do rozpoczęcia.

Zaimplementowałem coś podobnego do tego, czego potrzebujesz. Mam funkcję C++, która przyjmuje funkcję Pythona i obraz jako argumenty i stosuje funkcję Pythona do każdego piksela obrazu.

Image* unary(boost::python::object op, Image& im)
{
    Image* out = new Image(im.width(), im.height(), im.channels());
    for(unsigned int i=0; i<im.size(); i++)
    {
        (*out)[i] == extract<float>(op(im[i]));
    }
    return out;
}

W tym przypadku obraz jest obiektem C++ wystawionym na działanie Pythona( obraz z pikselami zmiennoprzecinkowymi), a op jest funkcją zdefiniowaną przez Pythona (a właściwie dowolnym obiektem Pythona z wywołaniem _ ___ atrybut). Następnie możesz użyć tej funkcji w następujący sposób (zakładając, że uniary znajduje się w wywołanym obrazie, który zawiera również obraz i funkcję load):

import image
im = image.load('somefile.tiff')
double_im = image.unary(lambda x: 2.0*x, im)

Jeśli chodzi o używanie tablic z boostem, osobiście tego nie robiłem, ale wiem, że dostępna jest funkcja wystawiania tablic pythonowi za pomocą boost - to może być pomocne.

Najlepszym sposobem na zaplanowanie ewentualnego przejścia na skompilowany kod jest napisanie wrażliwych na wydajność części jako modułu prostych funkcji w stylu funkcjonalnym (bezstanowym i bez efektów ubocznych), które akceptują i zwracają podstawowe typy danych.

Zapewni to mapowanie jeden-do-jednego z kodu prototypu Pythona na ewentualny skompilowany kod, i pozwoli Ci łatwo używać ctypes i uniknąć wielu bólów głowy.

Do montażu szczytowego, będziesz prawie na pewno trzeba korzystać z tablic, co trochę komplikuje sprawy, ale nadal jest bardzo wykonalne z ctypes.

Jeśli naprawdę chcesz użyć bardziej skomplikowanych struktur danych lub zmodyfikować przekazane argumenty, SWIGlub standardowy interfejs Pythona C-extension pozwoli Ci robić to, co chcesz, ale z pewną ilością kłopotów.

Za to, co robisz, możesz również sprawdzić NumPy , które mogą wykonać część pracy, którą chcesz wcisnąć do C, jako oprócz zaoferowania dodatkowej pomocy w przenoszeniu danych pomiędzy Pythonem A C .

F2py (część numpy) jest prostszą alternatywą dla SWIG i boost.python do owijania kodu C / Fortran.

Z mojego doświadczenia wynika, że istnieją dwa proste sposoby wywoływania kodu C z kodu Pythona. Istnieją inne podejścia, z których wszystkie są bardziej irytujące i / lub gadatliwe.

Pierwszym i najłatwiejszym jest skompilowanie kodu C jako oddzielnej biblioteki współdzielonej, a następnie wywołanie funkcji w tej bibliotece za pomocą ctypes. Niestety przekazywanie czegokolwiek innego niż podstawowe typy danych jest nietrywialne.

Drugim najprostszym sposobem jest napisanie modułu Pythona w języku C, a następnie wywołanie funkcji w tym module. Możesz przekazać wszystko, co chcesz do tych funkcji C bez konieczności przeskakiwania przez obręcze. I łatwo jest wywoływać funkcje lub metody Pythona z tych funkcji C, jak opisano tutaj: https://docs.python.org/extending/extending.html#calling-python-functions-from-c

Nie mam wystarczającego doświadczenia z SWIG, aby oferować inteligentny komentarz. Podczas gdy możliwe jest przekazywanie niestandardowych obiektów Pythona do funkcji C poprzez ctypes lub definiowanie nowych klas Pythona w C, te rzeczy są irytujące i gadatliwe i polecam podjęcie jednego z dwóch podejść opisanych powyżej.

Python jest dość liberalny w zezwalaniu funkcjom, funkcjom, obiektom na przekazywanie funkcji i metod, podczas gdy podejrzewam, że to samo nie dotyczy np. C czy Fortran.

W C nie można przekazać funkcji jako argumentu do funkcji, ale można przekazać wskaźnik funkcji, który jest tak samo dobry jak funkcja.

Nie wiem, jak bardzo by to pomogło, gdy próbujesz zintegrować kod C i Pythona, ale chciałem tylko wyjaśnić jedno błędne przekonanie.

Oprócz powyższych narzędzi, mogę polecić użycie Pyrex (do tworzenia modułów rozszerzeń Pythona) lub Psyco (jako kompilator JIT dla Pythona).