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当我想在 Python 中使用 C++ 多态性时，我对 pybind11 有一个奇怪的行为。这是我的问题的一个简单示例：

import polymorphism as plm

a = plm.mylist()

print(a)

a[0].print()
a[1].print()

这个脚本的输出是

[我的基础，我的派生]

我的基地

我的基地

但预期的输出是

[我的基础，我的派生]

我的基地

我的派生

因为 mylist 返回一个 std::vector，其中包含派生类 (MyDerived) 的实例作为第二个成员。奇怪的是，当我将列表作为一个整体打印时，会识别出 MyDerived。

这是C++代码的头文件：

/* polymorphism.hpp */

#ifndef POLYMORPHISM_HPP
#define POLYMORPHISM_HPP

#include <vector>

class MyBase
{
  public:
    virtual void print() const;
};


class MyDerived : public MyBase
{
  public:
   virtual void print() const;
};


std::vector<MyBase*> mylist();

#endif

这是cpp文件：

#include "polymorphism.hpp"

#include <iostream>
#include <pybind11/stl.h>
#include <pybind11/pybind11.h>

void MyBase::print() const
{ std::cout << "MyBase" << std::endl; }

void MyDerived::print() const
{ std::cout << "MyDerived" << std::endl; }

std::vector<MyBase*> mylist()
{
  std::vector<MyBase*> list(2);
  list[0] = new MyBase();
  list[1] = new MyDerived();
  return list;
}

PYBIND11_MODULE(polymorphism, m) 
{
  pybind11::class_<MyBase>(m, "MyBase")
    .def(pybind11::init<>())
    .def("print", &MyBase::print)
    .def("__repr__", [](const MyBase &a) { return "MyBase"; });

  pybind11::class_<MyDerived, MyBase>(m, "MyDerived")
    .def(pybind11::init<>())
    .def("print", &MyDerived::print)
    .def("__repr__", [](const MyDerived &a) { return "MyDerived"; });

  m.def("mylist", &mylist, "return a list");
}

编辑：更令人惊讶的是，当我删除 MyDerived 的“打印”绑定时，我收到以下错误消息

[我的基础，我的派生]

我的基地

回溯（最近一次通话最后）：

文件“test.py”，第 8 行，在

a[1].print()

AttributeError：“polymorphism.MyDerived”对象没有属性“print”

此消息似乎意味着 MyDerived 被很好地识别，而错误版本的 print 被调用（如果我理解得很好）。

编辑 2：这是一个使用蹦床课程的版本。但是，此版本导致相同的错误输出。

/* polymorphism.hpp */
#ifndef POLYMORPHISM_HPP
#define POLYMORPHISM_HPP

#include <vector>
#include <pybind11/stl.h>
#include <pybind11/pybind11.h>

class MyBase
{
  public:
    virtual void print() const;
};


class MyDerived : public MyBase
{
  public:
    virtual void print() const;
};


std::vector<MyBase*> mylist();

class PyMyBase : public MyBase 
{
  public:
    using MyBase::MyBase; // Inherit constructors
    void print() const override { PYBIND11_OVERLOAD(void, MyBase, print ); }
};

class PyMyDerived : public MyDerived 
{
  public:
    using MyDerived::MyDerived; // Inherit constructors
    void print() const override { PYBIND11_OVERLOAD(void, MyDerived, print);}
};

#endif

这是对应的cpp文件：

/* polymorphism.cpp */
#include "polymorphism.hpp"

#include <iostream>

void MyBase::print() const
{ std::cout << "MyBase" << std::endl; }


void MyDerived::print() const
{ std::cout << "MyDerived" << std::endl; }


std::vector<MyBase*> mylist()
{
  std::vector<MyBase*> list(2);
  list[0] = new MyBase();
  list[1] = new MyDerived();
  return list;
}


PYBIND11_MODULE(polymorphism, m) 
{
   pybind11::class_<MyBase, PyMyBase>(m, "MyBase")
     .def(pybind11::init<>())
     .def("print", &MyBase::print)
     .def("__repr__", [](const MyBase &a) { return "MyBase"; });

   pybind11::class_<MyDerived, PyMyDerived>(m, "MyDerived")
     .def(pybind11::init<>())
     .def("print", &MyDerived::print)
     .def("__repr__", [](const MyDerived &a) { return "MyDerived"; });

   m.def("mylist", &mylist, "return a list");
}
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1 回答 1

2

我不知道为什么，但.pybind11中的原始指针似乎有问题mylist()。如果您将返回类型更改为vector<unique_ptr<MyBase>>. 以下示例编译为 python 模块example并产生预期的输出。

例子.cpp：

#include <pybind11/stl.h>
#include <pybind11/pybind11.h>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>

class MyBase {
public:
    virtual void print() const {
        std::cout << "MyBase::print()" << std::endl;
    }
};

class MyDerived : public MyBase {
public:
    virtual void print() const override {
        std::cout << "MyDerived::print()" << std::endl;
    }
};

std::vector<std::unique_ptr<MyBase>> mylist() {
    std::vector<std::unique_ptr<MyBase>> v;
    v.push_back(std::make_unique<MyBase>());
    v.push_back(std::make_unique<MyDerived>());
    return v;
}

PYBIND11_MODULE(example, m) {
    pybind11::class_<MyBase>(m, "MyBase")
        .def(pybind11::init<>())
        .def("print", &MyBase::print)
        .def("__repr__", [](MyBase const&) { return "MyBase"; });

    pybind11::class_<MyDerived>(m, "MyDerived")
        .def(pybind11::init<>())
        .def("print", &MyDerived::print)
        .def("__repr__", [](MyDerived const&) { return "MyDerived"; });

    m.def("mylist", &mylist, "returns a list");
}

蟒蛇壳：

>>> import example
>>> l = example.mylist()
>>> l[0].print()
MyBase::print()
>>> l[1].print()
MyDerived::print()
于 2018-04-04T06:49:54.550 回答