如何通过 pybind11 在 Python 中访问 C/C++ 数组答案

【问题标题】：How to access C/C++ arrays in Python via pybind11如何通过 pybind11 在 Python 中访问 C/C++ 数组
【发布时间】：2021-03-01 10:13:36
【问题描述】：

我正在尝试通过 pybind11 在 Python 中提供一些 C/C++ 代码，并且在 C/C++ 代码中，返回一个指向数组的指针，我想在 Python 中访问该数组作为列表或 NumPy 数组。

我测试了以下实现：

#include <pybind11/pybind11.h>

int* get_zeros(int n) {
    int* a = new int[n];
    memset(a, 0, n);
    return a;
}

PYBIND11_MODULE(example, m) {
    m.def("get_zeros", &get_zeros);
}

但是当我在 Python 中调用 get_zeros 时，它只返回了一个地址（如 -1375731712），那么如何在 Python 中使用 pybind11 访问该数组？

谢谢！

【问题讨论】：

标签： python c++ arrays pointers pybind11

【解决方案1】：

您需要返回一个 pybind11 解释为数组的类型。指针不起作用，因为 pybind11 不知道数组的大小。

如果您返回std::vector 或在固定维度std::array 的情况下，这将被转换为列表。

缺点是数据是复制的，所以在python中的修改在c++中是不可见的。

或者，您可以直接创建一个 numpy 数组 (pybind11::array_t) 并将其返回。然后不会复制任何数据，Python 中的更改将在 C++ 中可见，反之亦然。

您还可以从 pybind11 中的现有数据缓冲区创建一个 numpy 数组，就像在 Python 中一样。但是，您需要自己进行生命周期管理。

您还可以在 pybind11 中创建一个自定义类，以实现 Python 使用的数组访问成员。通过这种方式，您可以将每个 C++ 对象连接到 python。

我建议您使用 numpy 数组。如果您坚持使用具有连续存储的特定内存布局（例如 C 或 Fortran 顺序），则可以从 numpy 数组中获取指向数据的指针，并在 C++ 例程中使用该指针。

【讨论】：

谢谢，std::vector 有效，但需要包含pybind11/stl.h。
是的，很遗憾并非所有功能都包含在pybind11.h 中。我想您还需要包含numpy.h 才能使array_t 工作。