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我有一个项目，我在其中混合 cpp 和 python 代码。

由于多种原因，前端需要在 python 中，后端需要在 cpp 中。

现在，我正在寻找关于如何将我的 python 对象传递给 cpp 的解决方案。需要注意的一个事实是，后端需要在某个时候回调到 python 中以计算一些数字，其中 python 函数将返回一个浮点数列表。

我一直在查看此处定义的 pybind 类型转换选项： https ://pybind11.readthedocs.io/en/stable/advanced/cast/index.html

但是，对我来说，选项 1 似乎很容易使用，我可以在这里看到： https ://pybind11.readthedocs.io/en/stable/advanced/classes.html#overriding-virtual-functions-in-python

所以我想知道，为什么有人会选择3号？它与选项 1 相比如何？

非常感谢

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是的，如果主要代码是 C++ 并且绑定很好，那么选项 1 是最容易使用的，因为在这种情况下，绑定的 C++ 对象在 Python 中与原生 Python 类一样自然。它使生活更轻松，因为您可以完全控制对象身份以及是否复制。

对于 3，我发现 pybind11 在使用回调时复制过于激进（这似乎是您的用例），例如，对于 numpy 数组，如果验证它是连续的，则完全有可能在 C++ 端使用缓冲区. 当然，复制可以防止内存问题，但是对复制与非复制的控制太少了（numpy 有同样的问题 tbs）。

3 存在的原因主要是因为它提高了可用性并提供了很好的语法。例如，如果我们有一个带有这个签名的函数：

void func(const std::vector<int>&)

那么很高兴能够从 Python 端调用它 asfunc((1, 2, 3))甚至func(range(3)). 它方便，易于使用，看起来很干净等。但是到那时，除了复制之外别无他法，因为 a 的内存布局与 atuple如此不同std::vector（并且范围甚至不代表内存中的容器）。

但是请注意，在上面的func示例中，调用者仍然可以决定提供绑定std::vector<int>对象，从而抢占任何复制。可能看起来不太好，但可以完全控制。这很有用，例如，如果向量是某个其他函数的返回值，或者在调用之间被修改：

v = some_calc()   # with v a bound C++ vector
func(v)
v.append(4)       # add an element
func(v)

将此与计算一些数字后返回浮点列表的情况进行对比，类似于（但不完全是）您的描述：

std::list<float> calc()

如果选择“选项 1”，则绑定函数calc将返回绑定的 C++ 对象std::list<float>。如果您选择“选项 3”，则绑定函数calc将返回一个 Python ，其中包含复制到其中list的 C++ 内容。std::list<float>

“选项 3”出现的问题是，如果调用者实际上想要一个绑定的 C++ 对象，那么需要将这些值复制回一个新列表中，因此总共需要 2 个副本。OTOH，如果您选择“选项 1”并且调用者想要一个 Python list，那么如果需要，他们可以自由地对返回值进行复制calc：

res = calc()
list_res = list(res)

甚至，如果他们一直想要这个：

def pycalc():
    return list(calc())

现在终于到了你的具体情况，它是一个从 C++ 调用的 Python 回调，它返回一个浮点数列表。如果您使用“选项 1”，则 Python 函数将被迫创建一个 C++ 列表以返回，例如（使用 typecpplist赋予绑定类型的名称std::list<float>）：

def pycalc():
    return cpplist(range(3))

Python 程序员不会觉得这很漂亮。相反，通过选择“选项 3”，检查返回类型并在需要时进行转换，这也是有效的：

def pycalc():
    return [x for x in range(3)]

然后，根据总体要求和典型用例，您的用户可能会更喜欢“选项 3”。

于 2020-02-02T03:23:29.207 回答