• 使用pybind11为Python编写一个简单的C语言扩展模块


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    为Python编写一个简单的C语言扩展模块

    在Pybind11 出现之前为Python编写扩展模块的方法有多种,但是并没有哪种方法被认为一定比其他的好,因此也就变得在为Python编写扩展模块时就是白菜萝卜各有所爱了,用哪种方式编写扩展的都有,不过自从Pybind11出现后变成为了混合编程的解决方案的首选了。

    具体参见:https://zhuanlan.zhihu.com/p/147994828

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    以下操作均在Ubuntu22.04系统上,Python环境为系统原生自带的Python3.10版本。

    1. 配置Python环境

    由于需要安装pybind11,而pybind11需要和Python运行环境进行混编,因此需要用到Python的库文件,此时就不建议使用anaconda环境创建Python环境了,这时候我们需要有一个Python的库文件可控的Python环境,此时的需要使用的Python环境可以是系统原生自带的也可以是后期自我编译的,这里为了方便就直接使用了系统Ubuntu22.04自带的Python环境了。

    安装系统自带Python的其他相关组件:

    sudo apt install gcc

    sudo apt install g++

    sudo snap install cmake --classic

    sudo apt install python3-dev

    sudo apt install  python3-pip

    sudo apt install python3.10-venv

    为保证运行环境的沙盒特性使用python的venv来创建虚拟环境:

    python3 -m venv test

    激活创建好的Python环境:

    source test/bin/activate

    退出激活的Python环境:

    deactivate

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    为创建后的Python环境安装组件:

    pip install pytest

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    下载pybind11源码:

    git clone https://github.com/pybind/pybind11

    编译pybind11:

    mkdir build
    cd build
    cmake ..
    make check -j 4

     

    编译成功:

    从编译后的pybind11中进行安装:

    python setup.py install

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    一个简单的pybind11例子,使用pybind11为Python编写扩展:

    创建文件example.cpp

    touch example.cpp

    编写example.exe内容:

    #include <pybind11/pybind11.h>
    
    int add(int i, int j) {
        return i + j;
    }
    
    PYBIND11_MODULE(example, m) {
        m.doc() = "pybind11 example plugin"; // optional module docstring
    
        m.def("add", &add, "A function that adds two numbers");
    }

    使用C++编译方式编译为动态链接库:

    c++ -O3 -Wall -shared -std=c++11 -fPIC $(python3 -m pybind11 --includes) example.cpp -o example$(python3-config --extension-suffix)

    使用Python调用刚才编译的C++动态库:

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    上面的pybind源码编译安装的方法比较复杂,绝大部分人是没必要这么安装的,我们可以选择pip方式的安装:

    pip install pybind11

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    pybind11源码地址:

    https://github.com/pybind/pybind11

    pybind11说明文档:

    https://pybind11.readthedocs.io/en/latest/index.html

    pybind11的官方例子:

    https://github.com/pybind/python_example

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/devilmaycry812839668/p/16404746.html
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