将__add__运算符添加到Cython包装类中？

Question

以下C ++代码脱离了标准的Cython矩形示例，添加了任意一个＆＃34; +＆＃34;操作者：

#include "Rectangle.h"

using namespace shapes;

Rectangle::Rectangle(int X0, int Y0, int X1, int Y1)
{
    x0 = X0;
    y0 = Y0;
    x1 = X1;
    y1 = Y1;
}

Rectangle::~Rectangle() {}

int Rectangle::getLength()
{
    return (x1 - x0);
}


Rectangle operator+(const Rectangle &r1, const Rectangle &r2)
{
    return Rectangle(r1.X0 + r2.X0, r1.Y0 + r2.Y0, r1.X1 + r2.X1, r1.Y1 + r2.Y1)
}

这与Cython C ++类定义有关：

cdef extern from "Rectangle.h" namespace "shapes":
    cdef cppclass Rectangle:
        Rectangle(int, int, int, int) except +
        int x0, y0, x1, y1
        int getLength()
        Rectangle operator+(Rectangle) nogil

我们解决这个问题的唯一方法是使用以下Cython代码：

cdef class PyRectangle:
    cdef Rectangle *thisptr      # hold a C++ instance which we're wrapping
    def __cinit__(self, int x0=0, int y0=0, int x1=0, int y1=0):
        if x0 == 0:
            self.thisptr = NULL
        else:
            self.thisptr = new Rectangle(x0, y0, x1, y1)
    def __dealloc__(self):
        del self.thisptr
    def getLength(self):
        return self.thisptr.getLength()
    def __add__(self, other):
        cdef Rectangle rect = deref(self.thisptr) + deref(other.thisptr)
        cdef Rectangle* ptr_rect = new Rectangle(rect.x0, rect.y0, rect.x1, rect.y1)
        ret = PyRectangle()
        ret.thisptr = ptr_rect
        return ret

这不是最优的，因为我们在__add__中有一个额外的副本，而且代码也不是很简单/短。这是用于包装外部库，因此我们不能简单地将任何新构造函数定义为Rectangle，并且我们无法在Cython级别重写添加。

我们认为我们可以简单地写一下：

ret = PyRectangle()
deref(ret.thisptr) = deref(self.thisptr) + deref(other.thisptr)
return ret

但是这会给出错误＆＃34;无法分配或删除它。＆＃34;

在Cython中有更优选的方法吗？我们发现的解决方案在我们的代码中不可行。

Answer 1

对于指针，x[0]与deref(x)相同，因此您可以改为编写

ret.thisptr[0] = self.thisptr[0] + other.thisptr[0]

另请注意，如果被包装的对象具有无效构造函数，则根本不需要指针，只需执行

cdef class PyRectangle:
    cdef Rectangle c_rect
    def __init__(self, int x0=0, int y0=0, int x1=0, int y1=0):
        self.c_rect = Rectangle(x0, y0, x1, y1) 
    # no __dealloc__ needed
    def __add__(PyRectangle left, PyRectangle right):
        PyRectangle ret = PyRectangle()
        ret.c_rect = left.c_rect + right.c_rect
        return ret

在这种情况下我发现添加静态方法

很方便

cdef class PyRectangle:
    [...]
    @staticmethod
    cdef create(Rectangle r):
         PyRectangle ret = PyRectangle()
         ret.c_rect = r
         return ret

然后你可以简单地做

def __add__(PyRectangle left, PyRectangle right):
    return PyRectangle.create(left.c_rect + right.c_rect)