用pybind11封装C++实现的函数库的方法示例

现有若干用C++编写的函数，为了能够用Python调用它们，可以通过pybind11将它们封装到一个Python模块中，在编写Python程序时只要导入该模块便能使用这些函数。

一.实现步骤

用C++函数实现函数功能；
编写头文件，将函数的声明包含在头文件中；
编写pybind11封装函数；
用Python编写setup脚本；
生成动态链接库pyd文件；
测试函数功能。

二.代码实现

1.用C++函数实现函数功能

//文件名：add.cpp
extern "C" double add(double in1, double in2) 
{ 
 return in1 + in2; 
}

//文件名：sub.cpp
extern "C" double sub(double in1, double in2) 
{ 
 return in1 - in2; 
}

//文件名：mul.cpp
extern "C" double mul(double in1, double in2) 
{ 
 return in1 * in2; 
}

//文件名：div.cpp
extern "C" double div1(double in1, double in2) 
{ 
 return in1 / in2; 
}

2.编写头文件，将函数的声明包含在头文件中

//文件名：functions.h
#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

//文件名：functions_wrapper.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

#文件名：setup.py
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 ,在当前路径下生成pyd动态库。

6.测试函数功能

#文件名：test.py
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

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