C++ 在Cython中优雅地包装模板对象

这类似于，但它从来没有得到任何解决方案，我至少有一个解决问题的办法，因为它是不雅观的

我试图包装一个模板类，

Point

，其中

\u T=int，float…

和

\u Scale

是一个int。现在编译器将为使用的每个模板值生成一个单独的类，但这些类之间没有任何关联。但是，这些类共享它们的所有方法，主要是

的运算符重载=*&/|，和getter

在Cython中，我能够包装
点的唯一方法是为每个变体提供一个cdef类。它可以工作，但会产生大量复制粘贴的代码。我想知道是否有办法在这些模板类包装器之间共享代码。请注意，我遵循教程中描述的cython包装方法，其中包装类将
*thisptr
保存到它所包装的c对象

// c++ header
template<_T,__Scale>
class Point
{
    Point(_T _x, _T _y) : x(_x), y(_y) {};
    // copy constructor
    template<typename _NT> Point(const Point<_NT, __Scale> &pt) : x( (_T)pt.x ), y( (_T)pt.y ) {};
    _t x, y;
    bool operator == (const Point<_T,__Scale> &pos) const
    bool operator != (const Point<_T,__Scale> &pos) const
    // and many more operators
}

typedef Point<int,1> PointA
typedef Point<int,8> PointB
... //additional typedefs

# cython interface with c++ (not shown: cdef extern from ...)
cdef cppclass Point[_T,__Scale]:
    Point(_T _x, _T _y)
    Point[_NT] Point(const Point[_NT,0] &pt)
    _T x
    _T y
    bint operator == (const Point[_T,__Scale] &pos) const
    bint operator != (const Point[_T,__Scale] &pos) const

# cython wrapper to interface with python (this is where it gets messy)
cdef class pyPointA:
    cdef PointA* thisptr
    def __cinit__(self, int x, int y):
        self.thisptr = new PointA(x,y)
    # everything in this class below this line is copied
    def x(self, setX = None):
        if(setX is None):
            return self.thisptr.x
        else:
            self.thisptr.x = setX

    def y(self, setY = None):
        if(setY is None):
            return self.thisptr.y
        else:
            self.thisptr.y = setY
    # and many more operators

cdef class pyPointB
    cdef PointB* thisptr
    def __cinit__(self, int x, int y):
        self.thisptr = new PointB(x,y)
    # everything in this class below this line is copied
    def x(self, setX = None):
        if(setX is None):
            return self.thisptr.x
        else:
            self.thisptr.x = setX

    def y(self, setY = None):
        if(setY is None):
            return self.thisptr.y
        else:
            self.thisptr.y = setY
    # and many more operators

...
#continue for additional point types

<代码> /C++头
模板
类点
{
点（_T_x，_T_y）：x（_x），y（_y）{}；
//复制构造函数
模板点（const Point&pt）：x（（ut）pt.x），y（（ut）pt.y）{}；
_tx，y；
布尔运算符==（常数点和位置）常数
布尔运算符！=（常数点和位置）常数
//还有更多的运营商
}
点A类型定义
类型定义点B
... //附加类型定义
Cython接口与C++（未示出：CDEF Extfrom from…）
cdef CPP等级点[\T，\u刻度]：
点（_T_x，_T_y）
点[\u NT]点（常数点[\u NT，0]&点）
_T x
_T y
bint运算符==（常量点[\T，\u刻度]&pos）常量
bint运算符！=（常数点[\T，\u刻度]&pos）常数
#cython包装器与python接口（这就是它变得混乱的地方）
cdef类pyPointA：
cdef PointA*此PTR
定义（自身、整数x、整数y）：
self.thisptr=新点A（x，y）
#该类中此行下方的所有内容都将被复制
def x（自身，setX=无）：
如果（setX为无）：
返回self.thisptr.x
其他：
self.thisptr.x=setX
def y（自身，setY=无）：
如果（setY为无）：
返回self.thisptr.y
其他：
self.thisptr.y=setY
#还有更多的运营商
cdef类pyPointB
cdef点B*此PTR
定义（自身、整数x、整数y）：
self.thisptr=新点B（x，y）
#该类中此行下方的所有内容都将被复制
def x（自身，setX=无）：
如果（setX为无）：
返回self.thisptr.x
其他：
self.thisptr.x=setX
def y（自身，setY=无）：
如果（setY为无）：
返回self.thisptr.y
其他：
self.thisptr.y=setY
#还有更多的运营商
...
#继续以获取其他点类型

以下是我尝试过的：


抽象cython基类以继承其他基类。好的，但是每个模板类型需要不同的指针
将
*此PTR
存储为
*void
。如何处理铸件
通过使用getter
getPtr（）
检索thisptr来封装它，但仍然强制使用单个返回类型。无法声明为Python函数，因为c指针不能包装在Python对象中
编写几个返回正确指针类型的方法，然后
getPtr（）
方法为每个要调用的方法返回正确的getter，以从中获取指针。不幸的是，只有c函数可以返回指针，并且它们不能被返回：编译器抱怨“找不到”
与上面相同，只是
getPtr（）
方法返回getter函数的字符串名，然后我们可以使用
getattr（）
调用该函数。但是在Python中无法使用
getattr（）
找到cdef方法
这是一个困难，就是需要在C编译时实例化模板，当然C++中，对于不同的模板实例化，没有通用的“超类”。
在这种情况下，我通常建议使用jinja2之类的模板引擎来生成您感兴趣的类的所有排列。
也许您需要这样做？我经历了这个问题，它似乎是编写Cython中的代码，将编译成C++，并与向量接口，但我想做一个能够从Python代码调用的包装类。@ Fr.FulbOOL：这不是现在称为A？不幸的是，我不认为不需要大量的工作/巧妙的技巧，就不会有一种完美无缝的方式将模板类公开给Python。这是因为Python根本没有类似于泛型的语言，因为根据动态类型语言的定义，一切都已经是“泛型的”。没有什么可以进行静态分析来确定要编译的类型实例化。您必须手动包装您打算在代码中使用的每个实例化类型，或者想出一种聪明的方法使实际类型在运行时不再需要。@flebool:如果您查看（在G++4.8版本中），那么您会看到红黑树（class
\u Rb\u tree\u node\u base
）的再平衡处理由预编译的非模板函数
\u Rb\u tree\u insert\u和\u rebalance
提供。