将C结构传递给Cython并转换为Python numpy数组

Question

main.h

ifndef MAIN_H
define MAIN_H

ifdef __cplusplus
extern "C" {
endif

typedef struct Pythonout{
    int pn;
    double *px;
}Pythonout;

struct Pythonout l1tf_main(char *ifile_y, double lambda, int rflag);


ifdef __cplusplus
}
endif

endif /* MAIN_H */

  

以下是使用pyx的Cython main.h文件

.pyx

cimport numpy as np

cdef extern from "main.h":
    ctypedef struct Pythonout:
        int n
        double *x
    cdef Pythonout l1tf_main(char *ifile_y 
                            ,double lambdaval, 
                             int rflag);

cdef class Pyclass:
    cdef Pythonout pnx

    def __cinit__(self, char *pfilename, 
                  lambdaval, rflag):
        self.pnx = l1tf_main(pfilename, 
                             lambdaval, rflag)

    @property
    def n(self):
        return self.pnx.n

    @property
    def x(self):
        cdef np.npy_float64 shape[1]
        shape[0] = <np.npy_intp> self.pnx.n
        ndarray = 
                 np.PyArray_SimpleNewFromData(1, 
                 &(self.pnx.n),np.NPY_FLOAT64, 
                 <void *> self.pnx.x)
        np.PyArray_UpdateFlags(ndarray, 
                               ndarray.flags.num 
                               | np.NPY_OWNDATA)
        return ndarray

cpdef filtered_trend(char *pfilename, double 
                     lambdaval, int rflag):
    pnx = Pyclass(pfilename, lambdaval, rflag)
    return pnx.x

在该类中，编译时出现以下错误：

  

“ Pythonout {aka struct Pythonout}”没有名为“ n”的成员

     

“ Pythonout {aka struct Pythonout}”没有名为“ x”的成员

调用对象值pnx.n和pnx.x时。

Answer 1

您的代码至少有两个问题。

1. 导致编译错误的琐碎问题：在C中，您将结构属性称为px和pn，而在Cython中，您将它们称为x和n 。这意味着Cython生成的代码与C标头不匹配。使这些保持一致。

2. np.PyArray_UpdateFlags(ndarray, 
                          ndarray.flags.num 
                          | np.NPY_OWNDATA)
   

   这表明Numpy现在拥有x中的数据，并负责对其进行分配。但是，假设您具有Python代码：

   x1 = PyClassInstance.x
   x2 = PyClassInstance.x
   

   您现在拥有两个Numpy数组，每个数组都相信自己拥有相同的数据，并且都将尝试对其进行重新分配。 （类似地，如果您从不访问x，则永远不会释放pnx.x）您可能应该做的是让PyClass实例负责释放其pnx.x（在{{ 1}}函数）。然后在您的__dealloc__属性中执行

   ：

   x

   现在，Numpy数组将ndarray = PyArray_SimpleNewFromData(...) Py_INCREF(self) # SetBaseObject doesn't do this so you must do it manually PyArray_SetBaseObject(ndarray, self) # check return value for errors... 实例视为拥有数据。