Question

Cython允许通过包装其函数和类来使用C和C ++库。我想使用的两个库是SFML和Box2D。它们定义了单独的Vector2类。是否可以为这两个库（可能更多）编写一个Vector2 Python包装器？我的目标是在与不同的库交互时使用单一Python类型的Vector2。

有人做过类似的事吗？这将简化事情并统一我的Python API。我已经包装了SFML的部分内容，但除此之外我还不熟悉Cython。

参考SFML's Vector2如下所示：

template <typename T> class Vector2 {
    public:
        T x;
        T y;
        Vector2();
        Vector2(T X, T Y);
        template <typename U> explicit Vector2(const Vector2<U>& vector);
        ...
};

Box2D vector：

struct b2Vec2 {
    float32 x, y;
    b2Vec2() {}
    b2Vec2(float32 xIn, float32 yIn);
    ...
};

Answer 1

<强>概述

一般的想法是三个步骤：

为您的类型编写声明
使用相同的界面单独包装每个班级
编写一个通用的矢量包装器

<强>声明

首先，您需要为包装类型提供Cython声明。一个例子（非常小）如下。

# This is the Cython interface for Vector2

cdef float float32 

cdef extern from "Vector2.hpp" nogil:
    # if this was an stl vector, use vector[T, ALLOCATOR=*]
    # you must list every template type, even one with default values
    cdef cppclass Vector2[T]:   
        ctypedef T value_type

        # Add all the overloads, for example, multiplication
        Vector2[T, ALLOCATOR] operator*(const T&) const;


cdef extern from "b2Math.h" nogil:
    cdef cppclass b2Vec2:

        # Add all overloads, for example, multiplication
        void operator*=(float)

<强>接口

接下来，您需要将这些包装到Python包装器中。您需要确保它们具有相同的接口，因此可以像其他接口一样使用。 Python data model是你的朋友。一个非常简单的例子是：

cdef class SfmlVector2_32:
    # This is a definition for a float32 vector from Sfml
    Vector2[float32] c

    def __mul__(self, float32 x):
        # multiple and assign
        B2Vector2_32 copy;
        copy.c = c * x
        return copy;

cdef class B2Vector2_32:
    # This is a definition for a float32 vector from box2
    b2Vec2 c

    def __mul__(self, float32 x):
        # multiple and assign
        B2Vector2_32 copy;
        copy.c = c;
        copy.c *= x
        return copy

广义矢量

最后，您需要一个简单的包装器类，它绑定许多矢量类型之一并在类上执行正确的操作。由于Python不是静态类型的，并且由于您包装的每个向量的接口都是相同的，因此这很简单：只需在__init__中初始化正确的向量。

class Vector2_32:

    def __init__(self, framework = 'SFML'):
        # ideally, perform a dictionary lookup if you have many classes
        # O(1) for dict, if/then is O(n)
        if framework == 'SFML':
            self.vector = SfmlVector2_32()
        elif framework == 'BOX2':
            self.vector = B2Vector2_32()
        else:
            raise TypeError("Unrecognized framework.")

    def __mul__(self, float32 x):
        Vector2_32 copy
        copy.vector = vector * x
        return copy

<强>思想

这是一个非常糟糕的例子，因为通常你会根据__mul__（就地乘法）实现__imul__（乘法），但它会得到一般的想法。此代码中可能存在拼写错误，我现在无法访问计算机进行编译。

将多个C ++类包装到一个Python类中

1 个答案: