用pybind11封装C++实现的函数库的方法示例

Pybind11封装C++函数库的方法示例 pybind11是一款强大的Python-C++绑定工具，能够将C++实现的函数库封装到Python模块中，从而使得Python程序能够调用C++函数。下面将详细介绍用pybind11封装C++实现的函数库的方法示例。 一、实现步骤 要使用pybind11封装C++实现的函数库，需要按照以下步骤进行： 1. 实现C++函数：首先需要编写C++函数实现函数功能，例如add、sub、mul、div等函数。 2. 编写头文件：将函数的声明包含在头文件中，以便pybind11能够找到这些函数。 3. 编写pybind11封装函数：使用pybind11将这些函数封装到一个Python模块中。 4. 用Python编写setup脚本：编写setup.py文件，以便生成动态链接库pyd文件。 5. 生成动态链接库pyd文件：在命令行执行python setup.py build_ext --inplace命令，以生成pyd文件。 6. 测试函数功能：使用Python程序测试封装后的函数库，确保其能够正确地被调用。 二、代码实现 下面是pybind11封装C++函数库的代码实现： 1. 用C++函数实现函数功能： add.cpp： ```cpp extern "C" double add(double in1, double in2) { return in1 + in2; } ``` sub.cpp： ```cpp extern "C" double sub(double in1, double in2) { return in1 - in2; } ``` mul.cpp： ```cpp extern "C" double mul(double in1, double in2) { return in1 * in2; } ``` div.cpp： ```cpp extern "C" double div1(double in1, double in2) { return in1 / in2; } ``` 2. 编写头文件： functions.h： ```cpp #ifndef FUNCTIONS_H #define FUNCTIONS_H #include <iostream> using namespace std; extern "C" double add(double, double); extern "C" double sub(double, double); extern "C" double mul(double, double); extern "C" double div1(double, double); #endif ``` 3. 编写pybind11封装函数： functions_wrapper.cpp： ```cpp #include <pybind11/pybind11.h> #include "functions.h" namespace py = pybind11; PYBIND11_MODULE(functions, m) { m.doc() = "Simple Class"; m.def("add", &add); m.def("sub", &sub); m.def("mul", &mul); m.def("div", &div1); } ``` 4. 用Python编写setup脚本： setup.py： ```python from setuptools import setup, Extension functions_module = Extension( name='functions', sources=['add.cpp', 'sub.cpp', 'mul.cpp', 'div.cpp', 'functions_wrapper.cpp'], include_dirs=[r'D:\software\pybind11-master\include', r'D:\software\Anaconda\include'] ) setup(ext_modules=[functions_module]) ``` 5. 生成动态链接库pyd文件： 在命令行执行python setup.py build_ext --inplace命令，以生成pyd文件。 6. 测试函数功能： test.py： ```python import functions print(functions.add(0.9, 3)) print(functions.sub(0.9, 3)) print(functions.mul(0.9, 3)) print(functions.div(0.9, 3)) ``` output： ``` 3.9 -2.1 2.7 0.3 ``` 通过上述步骤，我们可以将C++实现的函数库封装到Python模块中，使得Python程序能够调用这些函数。pybind11提供了一个简单、灵活、强大的方式来实现C++和Python之间的交互。