Question

我正在尝试编译一个C ++模块，用于scipy.weave，它由几个头文件和源C ++文件组成。这些文件包含广泛使用Numpy / C-API接口的类和方法。但我没有弄清楚如何成功地包含import_array()。过去一周我一直在努力解决这个问题，我很疯狂。我希望你能帮助我，因为weave help不是很清楚。

在实践中，我首先有一个名为pycapi_utils的模块，它包含一些用C对象与Python对象接口的例程。它由头文件pycapi_utils.h和源文件pycapi_utils.cpp组成，例如：

//pycapi_utils.h
#if ! defined _PYCAPI_UTILS_H
#define _PYCAPI_UTILS_H 1

#include <stdlib.h>
#include <Python.h>
#include <numpy/arrayobject.h>
#include <tuple>
#include <list>

typedef std::tuple<const char*,PyObject*> pykeyval; //Tuple type (string,Pyobj*) as dictionary entry (key,val)
typedef std::list<pykeyval> kvlist;                    

//Declaration of methods
PyObject* array_double_to_pyobj(double* v_c, long int NUMEL); //Convert from array to Python list (double)
...
...
#endif

和

//pycapi_utils.cpp

#include "pycapi_utils.h"

PyObject* array_double_to_pyobj(double* v_c, long int NUMEL){
    //Convert a double array to a Numpy array
    PyObject* out_array = PyArray_SimpleNew(1, &NUMEL, NPY_DOUBLE);
    double* v_b = (double*) ((PyArrayObject*) out_array)->data;
    for (int i=0;i<NUMEL;i++) v_b[i] = v_c[i];
    free(v_c);
    return out_array;
}

然后我还有一个模块model，它包含处理某些数学模型的类和例程。它再次由头文件和源文件组成，如：

//model.h
#if ! defined _MODEL_H
#define _MODEL_H 1

//model class
class my_model{
    int i,j;
    public:
        my_model();
        ~my_model();
        double* update(double*); 
}

//Simulator   
PyObject* simulate(double* input);
#endif

和

//model.cpp

#include "pycapi_utils.h"
#include "model.h"

//Define class and methods
model::model{
...
...
}

...
...

double* model::update(double* input){
    double* x = (double*)calloc(N,sizeof(double));
    ...
    ...

    // Do something
    ...
    ...

    return x;
}

PyObject* simulate(double* input){
    //Initialize Python interface 
    Py_Initialize;
    import_array();

    model random_network;
    double* output;

    output = random_network.update(input);
    return array_double_to_pyobj(output);  // from pycapi_utils.h     
}

以上代码包含在Python的scipy.weave模块中

def model_py(input):
    support_code="""
                 #include "model.h"
                 """
    code = """
           return_val = simulate(input.data());
           """
    libs=['gsl','gslcblas','m']
    vars = ['input']
    out = weave.inline(code,
                       vars,
                       support_code=support_code,
                       sources = source_files,
                       libraries=libs
                       type_converters=converters.blitz,
                       compiler='gcc',
                       extra_compile_args=['-std=c++11'],
                       force=1)

无法编译给出：

error: int _import_array() was not declared in this scope

值得注意的是，如果我将pycapi_utils.h与源pycapi_utils.cpp混为一谈，一切正常。但是我不想使用这个解决方案，因为在实践中我的模块需要包含在其他几个也使用PyObjects的模块中，需要调用import_array()。

我在堆栈交换上期待this post，但我无法弄清楚是否以及如何在我的情况下正确定义#define指令。此帖子中的示例也不完全是我的情况，import_array()在main()的全局范围内调用，而在我的情况下import_array()在我的simulate例程中调用由main() scipy.weave构建的(?<!http:)(//.*)调用。

Answer 1

我有一个类似的问题，因为你发布的链接指出，所有邪恶的根源是PyArray_API被定义为静态，这意味着每个翻译单元都拥有它自己的PyArray_API默认情况下使用PyArray_API = NULL进行初始化。因此，import_array()必须为每个*.cpp文件调用一次。在您的情况下，在pycapi_utils.cpp中调用它并在model.cpp中调用一次就足够了。您还可以在实际调用之前测试是否需要array_import：

if(PyArray_API == NULL)
{
    import_array(); 
}

Answer 2

显然，如果我在pycapi_utils模块中包含一个简单的初始化例程，例如：

//pycapi_utils.h
...
...
void init_numpy();

//pycapi_utils.cpp
...
...
void init_numpy(){
    Py_Initialize;
    import_array();
}

然后我在我的C代码中使用Numpy对象的任何函数/方法的开头调用此例程，它可以工作。也就是说，上面的代码编辑为：

//pycapi_utils.cpp
...
...
PyObject* array_double_to_pyobj(...){
    init_numpy();
    ...
    ...
}


//model.cpp
...
...
PyObject* simulate(...){
    init_numpy();
    ...
    ...
}

我唯一担心的是，是否有办法尽可能减少对init_numpy()的调用次数，或者无论我是否必须使用我在使用Numpy对象的CPP模块中定义的任何函数调用它。。

编译多个模块

2 个答案: