从python回调到c++的选项

您好，我一直在尝试使用cython从C++调用一个由用户定义的Python回调。但是，如果没有对C++端或静态函数缓冲区的更改，这看起来是不可能的。 那么，绑定Proper回调只有一个选项吗(ctype与CFuncYPE)？

Cython0.29.23

A.hpp：

typedef void (*Callback) ();

class A{
    Callback callback;
public:
    A(){
       this->callback = nullptr;
    }

    void set_callback(Callback callback){
        this->callback = callback;
    }

    void call_callback(){
        this->callback();
    }
};

A.pxd：

cdef extern from "A.hpp":
    ctypedef void (*Callback) ()
    cdef cppclass A:
        A() except +

        void set_callback(Callback callback)

        void call_callback()

B.pyx

from A cimport A, Callback

cdef class B:
    cdef A *c_self
    cdef object callback

    def __cinit__(self):
        self.c_self = new A()

    def __dealloc__(self):
        del self.c_self

    cdef void callback_func(self) with gil:
        print("I'm here")
        self.callback()

    def set_callback(self, callback):
        self.callback = callback
        self.c_self.set_callback(<Callback>self.callback_func)

    def call_callback(self):
        self.c_self.call_callback()


def print_():
    print("hello")

b = B()
b.set_callback(print)
b.call_callback()

输出：

I'm here
[segmentation fault]

看起来ctypes: get the actual address of a c function是一个很好的变通方法，但它使用的是ctype。 这让我很害怕，但很管用：

B.pyx

from A cimport A, Callback
import ctypes
from libc.stdint cimport uintptr_t

cdef class B:
    cdef A *c_self
    cdef object callback

    def __cinit__(self):
        self.c_self = new A()

    def __dealloc__(self):
        del self.c_self

    def set_callback(self, callback):
        f = ctypes.CFUNCTYPE(None)(callback)
        self.callback = f
        cdef Callback c_callback = (<Callback*><uintptr_t>ctypes.addressof(f))[0]
        self.c_self.set_callback(c_callback)

    def call_callback(self):
        self.c_self.call_callback()


def hello():
    print("hello")

b = B()
b.set_callback(hello)
b.call_callback()

---

解决方案

函数指针没有任何空间来存储额外信息。因此，不可能在纯C中将可调用的Python转换为函数指针。类似地，cdef class的cdef函数必须存储实例的地址才能使用，这也是不可能的。

您有三个选项：

1. 使用ctypes，如https://stackoverflow.com/a/34900829/4657412所示(答案的下半部分显示了如何操作)。ctypes通过运行时代码生成来实现这一点(因此只能在它明确支持的处理器上工作)。

2. 在C++中使用std::function而不是函数指针。它们可以存储任意信息。您需要编写一个对象包装器(或者从其他地方重用一个)，这样它就不完全是纯Cython了。请参见Pass a closure from Cython to C++。您尝试执行的操作可能更适合How to use a Cython cdef class member method in a native callback。

3. 使用回调类型为

   的C类方案

    void (CallbackT)(/* any args */, void* user_data)
   

   ，注册地址：

    void register_callback(CallbackT func, void* user_data)
   

   在本例中，user_data将是B实例的地址(在设置地址之前，您需要确保它是Py_INCREFed，在取消设置地址之前，Py_DECREF是ed)。Cython callback with class method提供了一个示例。