带有函数模板的Boost :: Python类：如何从外部添加实例？

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了带有函数模板的Boost :: Python类：如何从外部添加实例？，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含5291字，纯文字阅读大概需要8分钟。

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摘要

有没有办法(在C中,而不是在Python中)从外部为Boost :: Python中的类添加函数模板的其他实例化(通过注入,重新打开定义,注册所需的实例化等)？

背景

给定一个包含作为函数模板的成员的类(不是类模板),我想使用Boost :: Python生成Python绑定.

但是,在我编写库时,我事先并不知道调用成员函数的模板参数.这意味着,我无法在Boost :: Python类定义中列出它们.

例

假设我们有一个具有函数模板(带有重载)的类TheClass,以及两个测试类SomeClass和OtherClass,如下所示：

类定义

#include <iostream>
#include <string>

class SomeClass
{
public:
    std::string Name()
    {
        return "SomeClass";
    }
};

class OtherClass
{
public:
    std::string Name()
    {
        return "OtherClass";
    }
};

class TheClass
{
public:

    template <class T>
    void Foo   (T& arg)
    {
        std::cout << "Called Foo(" << arg.Name() << ")" << std::endl;
    }

    template <class T>
    void Bar   (T& arg, std::string param)
    {
        std::cout << "Called Bar(" << arg.Name() << ", " << param << ")" << std::endl;
    }

    template <class T>
    void Bar   (T& arg, int param)
    {
        std::cout << "Called Bar(" << arg.Name() << ", " << param << ")" << std::endl;
    }

};

然后我使用此代码将以上所有内容导出到Python：

提升Python导出

#include <boost/python.hpp>

#define GENERATE_THE_CLASS_METHODS(classname)                                 \
    .def(                                                                     \
        "Foo",                                                                \
        ( void ( TheClass::* )( classname& ))( &TheClass::Foo ),              \
        ( boost::python::arg("arg") )                                         \
    )                                                                         \
    .def(                                                                     \
        "Bar",                                                                \
        ( void ( TheClass::* )( classname&, std::string ))( &TheClass::Bar ), \
        ( boost::python::arg("arg"), boost::python::arg("param") )            \
    )                                                                         \
    .def(                                                                     \
        "Bar",                                                                \
        ( void ( TheClass::* )( classname&, int ))( &TheClass::Bar ),         \
        ( boost::python::arg("arg"), boost::python::arg("param") )            \
    )

BOOST_PYTHON_MODULE(my_module)
{
    boost::python::class_< TheClass > ( "TheClass" )
        GENERATE_THE_CLASS_METHODS(SomeClass)
        GENERATE_THE_CLASS_METHODS(OtherClass)

        // This is the interesting part: all instantiations of the function
        // templates have to be inserted here. How can this be avoided
        // so that new classes can also be used?

    ;

    boost::python::class_< SomeClass > ( "SomeClass" );
    boost::python::class_< OtherClass > ( "OtherClass" );
}

(旁边的问题：我在这里使用一个宏,以避免出于维护原因重复的代码.是否有更美观,C -ish的方法来实现这一目标？)

Python测试脚本

上面的代码使用Clang与C 11,Boost 1.57.0和Python 2.7.6进行编译.它适用于此测试脚本：

#!/usr/bin/python

from my_module import *

s = SomeClass()
o = OtherClass()
t = TheClass()

t.Foo(s)
t.Foo(o)

t.Bar(s, 42)
t.Bar(o, 42)
t.Bar(s, "Hello World")
t.Bar(o, "Hello World")

产生这种结果：

Called Foo(SomeClass)
Called Foo(OtherClass)
Called Bar(SomeClass, 42)
Called Bar(OtherClass, 42)
Called Bar(SomeClass, Hello World)
Called Bar(OtherClass, Hello World)

题

在该示例中,Foo()和Bar()的函数模板的实例化是在Boost :: Python类定义中创建的(请参阅源代码中的注释).这意味着,库的用户无法在不修改此位代码的情况下添加新的实例化.

因此,我正在寻找的是一种方法

>从Boost :: Python类定义的外部“注入”那些实例化
>以某种方式重新打开定义
>在调用Boost :: Python类定义之前,在某处注册所需的实例

最后,库的用户应该能够做到这样的事情：

class AnotherClass
{
public:
    std::string Name()
    {
        return "AnotherClass";
    }
};

add_to_the_class(AnotherClass);
// or
add_to_class_definition<AnotherClass>("TheClass");
// or whatever works...

这有点可能吗？还有其他方法可以实现类似的东西吗？

解决方法:

过了一会儿,我找到了一个解决方案,并认为这对其他人来说可能也很有趣.

解

它实际上很简单：boost :: python :: class_定义返回(当然)类型为boost :: python :: class_<的类实例. TheClass>.这可以存储,因此我们可以在以后添加成员定义：

static auto the_class_ = boost::python::class_< TheClass > ( "TheClass" )
    // add some .def(...) and so on here, if needed
;

template <class T>
void add_to_the_class()
{
    the_class_
        .def(
            "Foo",
            ( void ( TheClass::* )( T& ))( &TheClass::Foo ),
            ( boost::python::arg("arg") )
        )
        .def(
            "Bar",
            ( void ( TheClass::* )( T&, std::string ))( &TheClass::Bar ),
            ( boost::python::arg("arg"), boost::python::arg("param") )
        )
        .def(
            "Bar",
            ( void ( TheClass::* )( T&, int ))( &TheClass::Bar ),
            ( boost::python::arg("arg"), boost::python::arg("param") )
        )
    ;
}

现在我们可以根据需要从外部向此定义添加尽可能多的额外重载：

add_to_the_class<AnotherClass>();

这也摆脱了丑陋的宏观.

一些额外的见解

这一切都有效,因为在运行时创建了对Python的实际绑定.在你的boost :: python绑定代码中,你实际上只是定义了一些类和函数 – 在main()之前调用它们以启动C代码和Python解释器之间的实际连接.

我想,在boost :: python帮助中没有详细记录.我花了一段时间来弄明白这一点.在开始时,我认为boost :: python以某种方式(通过一些模板魔术)在编译期间产生绑定.如果这是真的,上面的解决方案将无效.事后来看,现在我都清楚这一点.

此外,这种洞察力(绑定在运行时完成,使用您提供的定义)也让我想到编写一个静态寄存器类来收集要导出到Python的类.这将有助于我的库更进一步,因为我不必为每个新类扩展主BOOST_PYTHON_MODULE定义,而是简单地将类注册到静态寄存器(可能再次使用一些宏……).但这是未来的工作……现在问题解决了！

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的带有函数模板的Boost :: Python类：如何从外部添加实例？全部内容，希望文章能够帮你解决带有函数模板的Boost :: Python类：如何从外部添加实例？所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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