Pybind11：用指针成员包装结构？

如何解决Pybind11：用指针成员包装结构？

我需要包装以下结构

struct dataStruct {
    const std::vector<int>& data;
    bool valid_data = true;
}

在我的包装文件中，在 PYBIND11_MODULE 下等等

py::class_<dataStruct>(m,"dataStruct")
   .def(py::init<>())
   .def_readwrite("data",&dataStruct::data)
   .def_readwrite("valid_data",&dataStruct::valid_data);

我收到两个错误

no instance of function template "pybind11::class_<type_,options...>::def_readwrite [with type_=dataStruct,options=<>]" matches the argument list -- argument types are: (const char [7],<error-type>) -- object type is: pybind11::class_<dataStruct>

pointer to member of type "const std::vector<int,std::allocator<int>> &" is not allowed

我知道这是由于结构中的指针造成的，但是在查看 pybind11 文档时，我无法找到如何处理结构中的指针。

解决方法

我之前所做的是围绕 dataStruct 编写一个包装结构，并将其暴露给 Python。这将允许您保留向量的额外副本作为实际的 Python 列表。

struct dataStructPy : dataStruct {
    const py::list & data_py;
}

然后，您可以将 data_py 设置为属性而不是读写，并且您可以编写在 std::vector 和 py::list 之间进行转换的 get/set 函数。这允许您在 C++ 端使用 std::vector，而在 Python 端使用标准 Python list。此类函数可能如下所示：

py::list dataStructPy::data_py_get()
{
    py::list list;
    for(const auto & x : this->data) {
        list.append(x);
    }

    return list;
}

void dataStructPy::data_py_set(const py::list & data_py)
{
    this->data.clear();
    for(int i = 0; i < py::len(data_py); ++i) {
        this->data.emplace_back(data_py[i]);
    }
}

然后您可以将 dataStructPy 公开给 Python 并将其命名为 dataStruct（您可以看到我们仍然公开 &dataStruct::valid_data）：

py::class_<dataStructPy>(m,"dataStruct")
   .def(py::init<>())
   .def_readwrite("valid_data",&dataStruct::valid_data);
   .add_property("data",&dataStructPy::data_py_get,&dataStructPy::data_py_set);

在 Python 中，执行以下操作

x = dataStruct()
x.data = [1,2,3,4]

将导致 C++ x.data_py = py::list{1,4}; 和 x.data = std::vector{1,4};

注意：这仅适用于赋值运算符 (=)。如果在 Python 方面，如果您执行 x.data[3] = 5 它不会更新 C++ 向量，为此您需要创建一个访问向量的对象使用 [] 运算符从 Python 中提取内存。