用ctypes包装C ++库是个坏主意吗？

Question

我在wrapping C library和C++ library上仔细阅读了以下两个帖子，我不确定是否已经知道了。我正在使用的C ++库确实使用了类和模板，但没有采用任何过于复杂的方式。使用ctypes包装它有什么问题或警告（除了你可以在纯python中这样做的点）？

PyCXX，Cython和boost :: python是人们提到的另外三个选择，是否有任何一个更适合C ++的共识？

由于

奥利弗

Answer 1

在为boost::python辩护时，给出了亚历山大在ctypes上的回答：

Boost python提供了一个非常＆＃34; c ++＆＃34; c ++和python代码之间的接口 - 甚至像c ++类的允许python子类一样覆盖虚拟方法也相对简单。这是一个很好的功能列表：

• 允许python子类重写C ++类的虚方法。
• std::vector<>，std::map<>个实例与python列表和词典之间的桥接（使用vector_indexing_suite和map_indexing_suite）
• 使用python引用计数自动共享智能指针（boost::shared_ptr等）中的引用计数（您可以将其扩展到任何智能指针）。
• 在传递参数和从函数返回值时对所有权进行细粒度控制。

基本上，如果你有一个想要以忠实于语言的方式公开c ++接口的设计，那么boost :: python可能是最好的方法。

唯一的缺点是增加了编译时间（boost :: python广泛使用模板），如果你没有把事情做得恰到好处，有时会出现不透明的错误信息。

Answer 2

对于C ++，可以从Python访问的库必须使用C导出名称，这基本上意味着名为foo的函数可以作为foo从ctypes访问。

这可以通过用export C {}封闭公共接口来实现 ，这反过来又不允许函数重载和模板（只有要包装的库的公共接口是相关的，内部工作原理不是，可以使用他们喜欢的任何C ++特性。

原因是C ++编译器使用名为 name mangling 的机制为重载或模板化符号生成唯一名称。虽然ctypes仍然可以找到一个函数，只要你知道它的错误名称，但是修改方案取决于所使用的编译器/链接器，并且你无需依赖它。 简而言之：不要使用ctypes来封装在其公共接口中使用C ++功能的库。

Cython采用不同的方法。它可以帮助您构建一个C扩展模块，该模块与原始库进行交互。因此，通过常规C ++链接机制来链接到C ++库，从而避免了上述问题。 Cython的问题在于需要为每个平台重新编译C扩展库，但无论如何，这也适用于要包装的C ++库。

就个人而言，我会说在大多数情况下，启动Cython的时间是一个花费很多的时间，并且最终会与ctypes相比得到回报（除了非常简单的Cish接口）。

我对boost.python没有任何经验，所以我无法评论它（但是，我不会觉得它很受欢迎）。