Python怎么調用C++通過Pybind11制作Python接口

本文小編為大家詳細介紹“Python怎么調用C++通過Pybind11制作Python接口”，內容詳細，步驟清晰，細節處理妥當，希望這篇“Python怎么調用C++通過Pybind11制作Python接口”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學習新知識吧。

1. pybind11簡介與環境安裝

pybind11是一個輕量級的只包含頭文件的庫，它主要是用來在已有的 C++代碼的基礎上做擴展，它的語法和目標非常像Boost.Python，但Boost.Python為了兼容現有的基本所有的C++編譯器而變得非常復雜和龐大，而因此付出的代價是很多晦澀的模板技巧以及很多不必要的對舊版編譯器的支持。Pybind11摒棄了這些支持，它只支持python2.7以上以及C++ 11以上的編譯器，使得它比Boost.Python更加簡潔高效。

為了使用pybind11，我們需要支持C++ 11標準的編譯器(GCC 4.8以上，VS 2015 Update 3以上)以及python 2.7以上的版本，還需要下載CMake，有了這些以后,

1. 首先，我們從 pybind11 github網址上下載源碼。

2. cmake工程之前，要先安裝pytest pip install pytest，否則會出錯

3. 用CMake編譯并運行測試用例：
   

進入pybind11的目錄，
cd tests
cmake ..
cmake --build . --config Release --target check

如果所有測試用例都通過了，說明安裝成功了。

2. python調用C++

下載編譯好pybind11之后，我們就可以開始對著官方的pybind11 Tutorial進行學習了，詳細的入門教程及語法請參考官方文檔，這里，我們簡單演示下如何編寫供python調用的C++模塊.
首先，我們編寫一個C++源文件，命名為example.cpp

#include <pybind11/pybind11.h>
namespace py = pybind11;
int add(int i, int j)
{
 return i + j;
}
PYBIND11_MODULE(example, m)
{
 // optional module docstring
 m.doc() = "pybind11 example plugin";
 // expose add function, and add keyword arguments and default arguments
 m.def("add", &add, "A function which adds two numbers", py::arg("i")=1, py::arg("j")=2);
 // exporting variables
 m.attr("the_answer") = 42;
 py::object world = py::cast("World");
 m.attr("what") = world;
}

2.1 使用window編譯

我沒有實驗，所以可以參考別的教程

2.2 CMake的編譯方法

當然，我們也可以使用CMake進行編譯。首先寫一個CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.12)
project(example) 
add_subdirectory(pybind11)
pybind11_add_module(example example.cpp)

這里要求example.cpp放在和pybind11同一級的目錄下，因為我們在CMakeLists.txt中調用了同目錄pybind11和同目錄的example.cpp文件。在當前目錄下執行

cmake .
make

會生成example.cpython-36m-x86_64-linux-gnu.so文件。這個文件就是python可以調用的文件。還是在相同目錄下運行python，進入python命令行

import example
example.add(3, 4)
[out]: 7

3、中級調用

上面是一個簡單的例子，有時我們需要的功能可能很復雜。

生成模型設計庫調用問題。

比如你的cpp文件中引用了其他的第三方庫，這個時候我們生成的so文件，可能是需要依賴第三方庫的。

本地myopencv.cpp文件

#include <pybind11/pybind11.h>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc.hpp>
#include <string>
namespace py = pybind11;
void read_img(std::string img_path)
{
 cv::Mat image = cv::imread(img_path, CV_LOAD_IMAGE_COLOR);
}
PYBIND11_MODULE(myopencv, m)
{
 m.def("read_img", &read_img, "get image size");
}

CMakeLists.txt可以寫成下面這樣

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.12)
project(myopencv)
add_subdirectory(pybind11)
pybind11_add_module(myopencv myopencv.cpp)

通過cmkae編譯通過

cmake .
make

產生myopencv.cpython-36m-x86_64-linux-gnu.so文件
在python中調用

import myopencv

讀到這里，這篇“Python怎么調用C++通過Pybind11制作Python接口”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。