使用 Cython 包装 c++ 模板以接受任何 numpy 数组答案

【问题标题】：Using Cython to wrap a c++ template to accept any numpy array使用 Cython 包装 c++ 模板以接受任何 numpy 数组
【发布时间】：2015-04-22 16:04:47
【问题描述】：

我正在尝试将用 c++ 编写的并行排序包装为模板，以将其与任何数字类型的 numpy 数组一起使用。我正在尝试使用 Cython 来做到这一点。

我的问题是我不知道如何将指向 numpy 数组数据（类型正确）的指针传递给 c++ 模板。我相信我应该为此使用融合 dtypes，但我不太明白如何。

.pyx 文件中的代码如下

# importing c++ template
cdef extern from "test.cpp":
    void inPlaceParallelSort[T](T* arrayPointer,int arrayLength)

def sortNumpyArray(np.ndarray a):
    # This obviously will not work, but I don't know how to make it work. 
    inPlaceParallelSort(a.data, len(a))

过去，我在所有可能的 dtype 上使用丑陋的 for 循环完成了类似的任务，但我相信应该有更好的方法来做到这一点。

【问题讨论】：

标签： python c++ arrays numpy cython

【解决方案1】：

是的，您想使用融合类型让 Cython 调用排序模板以实现模板的适当特化。以下是使用 std::sort 执行此操作的所有非复杂数据类型的工作示例。

# cython: wraparound = False
# cython: boundscheck = False

cimport cython

cdef extern from "<algorithm>" namespace "std":
    cdef void sort[T](T first, T last) nogil

ctypedef fused real:
    cython.char
    cython.uchar
    cython.short
    cython.ushort
    cython.int
    cython.uint
    cython.long
    cython.ulong
    cython.longlong
    cython.ulonglong
    cython.float
    cython.double

cpdef void npy_sort(real[:] a) nogil:
    sort(&a[0], &a[a.shape[0]-1])

【讨论】：

这没有按原样编译，编译器抱怨了很多关于 nogil 的问题。我不得不杀死它，但没有它并行化也能工作。
@MaximImakaev 是的，只有当你想在并行循环中调用 Cython 函数时，才真正需要 nogil。没有它，排序函数内部的并行化应该没问题。奇怪的是它不会在那里编译。 Cython 版本可能存在一些差异。我有一个最近的开发版本（非常类似于 0.22），它对我来说很好。