用pybind11封裝C++實現的函數庫

現有若干用C++編寫的函數，爲了可以用Python調用它們，能夠經過pybind11將它們封裝到一個Python模塊中，在編寫Python程序時只要導入該模塊便能使用這些函數。

一.實現步驟

1. 用C++函數實現函數功能；
2. 編寫頭文件，將函數的聲明包含在頭文件中；
3. 編寫pybind11封裝函數；
4. 用Python編寫setup腳本；
5. 生成動態連接庫pyd文件；
6. 測試函數功能。

二.代碼實現

1.用C++函數實現函數功能

//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.編寫頭文件，將函數的聲明包含在頭文件中

//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.編寫pybind11封裝函數

//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編寫setup腳本

#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.生成動態連接庫pyd文件

在命令行執行python setup.py build_ext --inplace,在當前路徑下生成pyd動態庫。

6.測試函數功能

#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