用pybind11封装C++实现的函数库

现有若干用C++编写的函数，为了能够用Python调用它们，可以通过pybind11将它们封装到一个Python模块中，在编写Python程序时只要导入该模块便能使用这些函数。

一.实现步骤

1. 用C++函数实现函数功能；
2. 编写头文件，将函数的声明包含在头文件中；
3. 编写pybind11封装函数；
4. 用Python编写setup脚本；
5. 生成动态链接库pyd文件；
6. 测试函数功能。

二.代码实现

1.用C++函数实现函数功能

//文件名：add.cpp
extern "C" double add(double in1, double in2)  
{  
    return in1 + in2;  
}

//文件名：sub.cpp
extern "C" double sub(double in1, double in2)  
{  
    return in1 - in2;  
}

//文件名：mul.cpp
extern "C" double mul(double in1, double in2)  
{  
    return in1 * in2;  
}

//文件名：div.cpp
extern "C" double div1(double in1, double in2)  
{  
    return in1 / in2;  
}

2.编写头文件，将函数的声明包含在头文件中

//文件名：functions.h
#ifndef FUNCTIONS_H  
#define FUNCTIONS_H  
  
#include   
  
using namespace std;  
  
extern "C" double add(double, double);  
extern "C" double sub(double, double);  
extern "C" double mul(double, double);  
extern "C" double div1(double, double);  
  
#endif

3.编写pybind11封装函数

//文件名：functions_wrapper.cpp
#include   
#include "functions.h"  
  
namespace py = pybind11;  
  
PYBIND11_MODULE(functions, m){  
    m.doc() = "Simple Class";  
    m.def("add", &add);  
    m.def("sub", &sub);  
    m.def("mul", &mul);  
    m.def("div", &div1);   
}

4.用Python编写setup脚本

#文件名：setup.py
from setuptools import setup, Extension  
  
functions_module = Extension(  
    name = 'functions',  
    sources = ['add.cpp', 'sub.cpp', 'mul.cpp', 'div.cpp', 'functions_wrapper.cpp'],  
    include_dirs = [r'D:\software\pybind11-master\include', 
                    r'D:\software\Anaconda\include']  
)  
  
setup(ext_modules = [functions_module])

5.生成动态链接库pyd文件

在命令行执行python setup.py build_ext --inplace,在当前路径下生成pyd动态库。

6.测试函数功能

#文件名：test.py
import functions  
  
print(functions.add(0.9, 3))  
print(functions.sub(0.9, 3))  
print(functions.mul(0.9, 3))  
print(functions.div(0.9, 3))

output:
3.9
-2.1
2.7
0.3