在Boost Python中使用Unicode的C++函数，参数为std::wstring

Question

我正在使用Boost Python库来包装一个C++类，这样我就可以从Python中调用它的方法。我的C++类叫做Clazz，它有两个公开的方法：

void doSomething(std::string& s) { ... }
void doSomethingWide(std::wstring& ws) { ... }

我创建了一个BOOST_PYTHON_MODULE，指向这两个方法。第一个方法使用std::string，我可以正常调用。但是，当我尝试用Python的Unicode字符串调用第二个方法时：

x = u'hello'
Clazz.doSomethingWide(x)

我遇到了这个错误：

ArgumentError: Python argument types in Clazz.doSomethingWide(Clazz, unicode) did not match C++ signature: doSomething(Clazz, std::wstring)

我原本以为unicode会像普通的Python字符串那样自动与std::wstring对接，但事实并非如此。

在另一个讨论中，有人建议先进行转换：

x = str(x.encode('utf-8'))

不过，我处理的是非常大的字符串，这样做会严重影响我的代码性能，因为这个转换的复杂度是O(n)，也就是与x的字符数量成正比。

我确实可以修改我想要对接的C++库。有没有办法将Python的unicode类型传递到我的C++库中，以便我可以使用它们？我在网上搜索了很久，找到了一些关于转换器和其他东西的参考，但实现这些并没有解决上面的错误信息（很可能是我没有正确使用它们）。

Answer 1

简单来说，类型转换通常会产生一个临时对象，所以参数必须通过值传递或者常量引用来接受。因此，你需要把：

void doSomethingWide(std::wstring&);

改成以下任意一种：

void doSomethingWide(std::wstring);
void doSomethingWide(const std::wstring&);

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Boost.Python在2003年9月11日增加了对 std::wstring 的转换。一般来说，当在Boost.Python中发生类型转换时，生成的对象会被视为一个临时对象。这种行为在 boost::python::extract 的观察者规范中间接提到：

将存储的指针转换为 result_type，这个类型要么是 T，要么是 T const&。

如果支持左值转换，可能会给某些类型带来奇怪的语义。例如，不可变的Python字符串可能会被C++函数修改。

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下面是一个完整的最小示例：

#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/python.hpp>

class spam
{
public:
  void doSomething(const std::string& str)
  {
    std::cout << "spam::doSomething(): " << str << std::endl;
  }

  void doSomethingWide(const std::wstring& str)
  {
    std::wcout << "spam::doSomethingWide(): " << str << std::endl;
  }
};

BOOST_PYTHON_MODULE(example)
{
  namespace python = boost::python;
  python::class_<spam>("Spam")
    .def("doSomething", &spam::doSomething)
    .def("doSomethingWide", &spam::doSomethingWide)
    ;
}

交互式使用：

>>> import example
>>> spam = example.Spam()
>>> spam.doSomething("test")
spam::doSomething(): test
>>> spam.doSomethingWide(u"test")
spam::doSomethingWide(): test