生成python绑定，向我们提供什么方法/程序

Question

我正在考虑在我的程序中使用python（CPython），既允许在我的环境中使用用户脚本，又允许我使用pyside，即qt绑定来为我的应用程序创建GUI。这些代码可以有效地分离出来，其思想是GUI python代码可以在以后快速编译（如果可能的话）。

我对python很陌生，我真的在寻找一种最有效的方法来生成可靠的绑定，并且随着项目的发展，绑定很可能会经常更改，因此要维护的额外代码绝对是最少的。我需要它，以便python类扩展具有虚拟机的c++类。

我已经研究过PyBindGen，它经常被我的库中的东西噎住，以至于它实际上没有用处。

您在这方面推荐的任何帮助/建议/链接/工作流都将非常有用。

Answer 1

现代C++使用克里夫（https://github.com/google/clif）。 它没有发现您的API，您需要用Python术语描述它。

克里夫将用最新的LLVM/CLAN编译器重新编译您的头，并为Python扩展模块生成C++源代码。

它可以理解复杂的数据结构：def f() -> dict<str, set<int>>。

Answer 2

< >我知道只有两个项目有C++的自动绑定生成器。第一个是SWIG。正如另一个答案所说，这是一个有点旧的风格，但它的工作。第二个是Boost.Python，它本身并不自动生成绑定，但是您可以使用Boost.Pyste为自己生成绑定。它需要GCC-XML来解析原始源代码并编写Boost.Python绑定。两个选项都支持C++中的虚拟方法，这些方法可以从Python重载。

我说，我必须补充，通常，当你有约束力时，你不会盲目地把C++中的所有东西都绑定到Python中。如果你这样做，你不会从Python的侧面得到一个非常的python感。相反，您设计了希望库以Python最可能的方式使用的库，然后返回并查看如何使用可能的绑定库之一将其插入到C++代码中。例如，与其处理std::vector，不如让库调用处理Python列表或iterable。如果C++库接收到一个^ {CD2}}，那么您希望用Python字典处理。如果是数组，那么numpy.ndarray可能更方便。等等。。。

也就是说，您仍然可以设计绑定，以便将维护最小化。

这是一个其他Python／C++包的列表，如果您决定进一步查看：

1. SWIG-你已经知道了
2. Boost.Python-这是我们通常在这里使用的-结构非常好
3. Cython-非常简洁的语法接近Python-它们声称比Boost.Python快得多
4. SIP-不是很广，但在那里
pybind11-类似于Boosi.python的语法，紧凑的实现得益于C++ 11。

它们现在处于非活动状态：

1. PyBindGen-声称是自2017年5月21日（2014年上一版本）以来最快的，但非活动的版本-目前在github上维护（https://github.com/gjcarneiro/pybindgen/releases）
2. ECS:Python-自2014年12月6日（v2.8）起不活动，移动到github（https://github.com/MarcusTomlinson/ECS-Python）
{A11}-C++设施，使编写Python扩展变得更容易——不活动？上一版本是2017年4月23日的v7.0.2CLIF -克里夫为创建各种语言的C++包装生成器提供了共同基础——不活动？回购活动不多（只有14次提交）

为了完整起见，也可以将编译后的C代码直接加载到Python中，而不必创建正式的绑定。您可以使用FFI来完成此操作 对于这两个Python模块中的任何一个：

1. ctypes-这是Python自带的，不需要外部模块安装。
2. cffi-这是一个新的包，灵感来自Lua JIT上的等效设计。

Answer 3

如果你在寻找速度，我肯定也会投给赛顿。据我所知，关于C++与Python接口的其他方法，与其他绑定工具相比，Cython的维护/更新并不那么重，而是关于工作流的“流动性”增益。（Cythonized代码认为其速度与纯C一样快，或者距离纯C不远，这也使得它非常有趣）。

无论如何，有几个好的API连接Python代码和C++（Boost.Python，…），但是我认为所有这些都会导致需要直接在C++源代码中公开方法（你们告诉我，如果我错了，或者不精确）。

另一方面，Cython将为您提供将C++ API（GUI，或任何…）严格地与曝光源（所谓的PYX扩展）隔离的可能性。最后的工作流程是：

< P> C++ +API＝&编译；作为共享对象= & gt；Cython扩展（s）（导入和暴露C++特征）= &编译扩展（s）＝& gt；使用扩展（扩展到Python路径）。

好消息是，您必须只维护池中的Pyx文件的变化部分，这些文件与正在演化的C++特性（其中需要被曝光的那些）有关。一开始这是一种投资，但是，以我的经验，一旦这个工作流程建立起来，就可以很直接地使整个事情变得复杂起来。

现在考虑到您需要扩展具有virtual的类并从Python重写它们（如果我正确理解了您的意思）。这是可行的。再一次，不是那么直接，但是你应该看看这个thread。

坏消息：在那个特殊情况下，如果扩展Python没有重写给定的父方法，则必须创建一些额外的C++适配器/接口，以便启用父方法的调用。（注意，从Python重新定义C++暴露方法，无论是虚拟还是非，都是函数的替换，但绝对不等同于重写）。

哼，现在我又在读自己的文章了，看起来有点困惑。希望这还是有帮助的。

如果你选择Cython选项，如果你让我做的话，我可以更具体地说明你必须处理的工作流，但是我认为上面链接的线程是一个很好的起点。。。