pybind11—函数,返回值,数据转换

前言


类型

返回自定义类型数据(结构体/类)

定义一个C++结构体,表示自定义的类型。

struct MyData
{
    int x;
    int y;
    int w;
    int h;
};

接口函数
输入:废弃(无用处)
返回:MyData类型指针

/*
返回自定义类型数据 MyData
*/
MyData* get_data2(int length) {
    MyData* data = new MyData();
    
    data->x = 10;
    data->y = 20;
    data->w = 30;
    data->h = 30;

    return data;

}

python扩展代码
注意:返回值策略,返回一个引用

image.png

image.png
image.png

image.png
PYBIND11_MODULE(demo6, m) {

    m.doc() = "Simple demo";

    py::class_<MyData>(m, "MyData")
        .def_readwrite("x", &MyData::x)
        .def_readwrite("y", &MyData::y)
        .def_readwrite("w", &MyData::w)
        .def_readwrite("h", &MyData::h);

    m.def("get_data2", &get_data2, py::return_value_policy::reference);

}

测试结果

image.png


返回 python list 类型

py::list

接口函数

/*
返回python list
*/
py::list get_data3(int len) {
    py::list data;
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        data.append<int>(255);
    }

    return data;
}

python扩展代码

PYBIND11_MODULE(demo6, m) {
  m.def("get_data3", &get_data3, py::return_value_policy::reference);
}

测试结果

image.png


返回python tuple类型

py::tuple

接口函数

/*
返回python tuple
*/
py::tuple get_data4(int len) {
    py::tuple data(len);
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        data[i] = 128;
    }

    return data;

}

python扩展代码

PYBIND11_MODULE(demo6, m) {
  m.def("get_data4", &get_data4, py::return_value_policy::reference);
}

测试结果

image.png


矩阵操作——返回Eigen::Matrix类型

Eigen是一个矩阵线性代数运算库,封装了矩阵类型,包含许多矩阵计算方法。Eigen是header-only的,不需要编译,只需要包含路径即可。

image.png

visaul studio配置

image.png

C++ Eigen::Matrix 类型在 python中对应 numpy.ndarray类型。

首先,需要包含头文件
#include<pybind11/eigen.h>
#include<Eigen/Dense>

接口函数

/*
https://blog.csdn.net/j_d_c/article/details/78903393
返回 Eigen::Matrix类型, 在python中表示为numpy.ndarray
*/
Eigen::Matrix<unsigned char, 32, 32> get_matrix_eigen() {

    Eigen::Matrix<unsigned char, 32, 32> mat;
    for (int i = 0; i < 32; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 32; j++)
        {
            //索引元素
            mat(i,j) = 64;
        }
    }

    return mat;

}


/*
计算矩阵相加
Eigen::Matrix3f
*/
Eigen::Matrix3f calc_mat_add(Eigen::Matrix3f a, Eigen::Matrix3f b) {
    return a + b;
}

/*
创建3x3矩阵
输入: list,  size=9
返回:Eigen::Matrix3f,  python 中numpy.ndarray
*/
Eigen::Matrix3f create_mat_3x3(py::list in) {
    assert(in.size() == 9);
    Eigen::Matrix3f mat;
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 3; j++)
        {
            mat(i, j) = py::cast<float>(in[count]);
            count++;

        }
    }

    return mat;

}

python扩展代码


PYBIND11_MODULE(demo6, m) {

    m.def("get_matrix_eigen", &get_matrix_eigen, py::return_value_policy::reference);
    m.def("calc_mat_add", &calc_mat_add, py::return_value_policy::reference);
    m.def("create_mat_3x3", &create_mat_3x3, py::return_value_policy::reference);

}

python测试代码

func6 = demo6.get_matrix_eigen()
print(func6)

func7 = demo6.calc_mat_add(np.array([[1, 2, 3],
                                     [3, 2, 1],
                                     [4, 5, 6]]),
                           np.array([[3, 3, 1],
                                     [6, 4, 6],
                                     [7, 7, 9]]))

print(func7)

func8 = demo6.create_mat_3x3([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
print(func8)
image.png
image.png
image.png

完整工程

C++

#include<iostream>
#include<pybind11/pybind11.h>
#include<pybind11/complex.h>
#include<pybind11/eigen.h>
#include<Eigen/Dense>


/*
file:///D:/pybind11-master/docs/.build/html/advanced/functions.html
*/

namespace py = pybind11;


struct MyData
{
    int x;
    int y;
    int w;
    int h;
};

unsigned char* get_data(int length) {
    unsigned char* data = new unsigned char[length];
    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        data[i] = 255;
    }

    return data;
}

/*
返回自定义类型数据 MyData
*/
MyData* get_data2(int length) {
    MyData* data = new MyData();
    
    data->x = 10;
    data->y = 20;
    data->w = 30;
    data->h = 30;

    return data;

}

/*
返回python list
*/
py::list get_data3(int len) {
    py::list data;
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        data.append<int>(255);
    }

    return data;
}

/*
返回python tuple
*/
py::tuple get_data4(int len) {
    py::tuple data(len);
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        data[i] = 128;
    }

    return data;

}


/*
返回 python complex复数
*/
std::complex<float> get_complex() {
    py::list data;
    std::complex<float> item(1, 2);
    return item;

}

/*
https://blog.csdn.net/j_d_c/article/details/78903393
返回 Eigen::Matrix类型, 在python中表示为numpy.ndarray
*/
Eigen::Matrix<unsigned char, 32, 32> get_matrix_eigen() {

    Eigen::Matrix<unsigned char, 32, 32> mat;
    for (int i = 0; i < 32; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 32; j++)
        {
            //索引元素
            mat(i,j) = 64;
        }
    }

    return mat;

}


/*
计算矩阵相加
Eigen::Matrix3f
*/
Eigen::Matrix3f calc_mat_add(Eigen::Matrix3f a, Eigen::Matrix3f b) {
    return a + b;
}

/*
创建3x3矩阵
输入: list,  size=9
返回:Eigen::Matrix3f,  python 中numpy.ndarray
*/
Eigen::Matrix3f create_mat_3x3(py::list in) {
    assert(in.size() == 9);
    Eigen::Matrix3f mat;
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 3; j++)
        {
            mat(i, j) = py::cast<float>(in[count]);
            count++;

        }
    }

    return mat;

}



/*
https://blog.csdn.net/u013701860/article/details/86313781
*/

PYBIND11_MODULE(demo6, m) {

    m.doc() = "Simple demo";

    py::class_<MyData>(m, "MyData")
        .def_readwrite("x", &MyData::x)
        .def_readwrite("y", &MyData::y)
        .def_readwrite("w", &MyData::w)
        .def_readwrite("h", &MyData::h);

    m.def("get_data", &get_data, py::return_value_policy::reference);
    m.def("get_data2", &get_data2, py::return_value_policy::reference);
    m.def("get_data3", &get_data3, py::return_value_policy::reference);
    m.def("get_data4", &get_data4, py::return_value_policy::reference);
    m.def("get_complex", &get_complex, py::return_value_policy::reference);
    m.def("get_matrix_eigen", &get_matrix_eigen, py::return_value_policy::reference);
    m.def("calc_mat_add", &calc_mat_add, py::return_value_policy::reference);
    m.def("create_mat_3x3", &create_mat_3x3, py::return_value_policy::reference);

}

python

import demo6.demo6 as demo6
import numpy as np


func1 = demo6.get_data(10)
print(func1)
help(demo6)

func2 = demo6.get_data2(10)
print(func2)

func3 = demo6.get_data3(20)
print(func3)

func4 = demo6.get_data4(10)
print(func4)

func5 = demo6.get_complex()
print(func5)

func6 = demo6.get_matrix_eigen()
print(func6)

func7 = demo6.calc_mat_add(np.array([[1, 2, 3],
                                     [3, 2, 1],
                                     [4, 5, 6]]),
                           np.array([[3, 3, 1],
                                     [6, 4, 6],
                                     [7, 7, 9]]))

print(func7)

func8 = demo6.create_mat_3x3([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
print(func8)

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,542评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,596评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,021评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,682评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,792评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,985评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,107评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,845评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,299评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,612评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,747评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,441评论 4 333
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,072评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,828评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,069评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,545评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,658评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容