C++ 包裹C++；Python绑定的表达式模板

假设我们在

C++

中有一个非常简单的

表达式模板

实现

/*MyHeader.hpp*/
#布拉格语一次
#包括
模板
结构向量
{
const-VT&operator~（）const{return static_cast（*this）；}
};
模板
struct MyVector：公共向量
{
MyVector（ta，tb，tc）{data={a，b，c}；}
常量T&运算符[]（size_T i）常量{返回数据[i]；}
std：：数组数据；
};
模板
结构二进制表达式：公共向量
{
二进制表达式（常量LHS和LHS，常量RHS和RHS，OP）
：lhs（lhs），rhs（rhs），op（op）{
自动运算符[]（size_t i）常量{return op（lhs[i]，rhs[i]）；}
恒左&恒左；恒右&恒右；恒OP；
};
模板
decltype（自动）运算符+（常量向量和lhs、常量向量和rhs）
{
返回二进制表达式（~lhs，~rhs，[]（auto x，auto y）{return x+y；}）；
}
模板
decltype（自动）运算符*（常量向量和lhs、常量向量和rhs）
{
返回二进制表达式（~lhs，~rhs，[]（auto x，auto y）{return x*y；}）；
}

与一些

Python

绑定一起，使用

pybind11

/*PyBindings.cpp*/
#包括
#包括
#包括“MyHeader.hpp”
名称空间py=pybind11；
PYBIND11_模块（ExprTemplTest，m）{
使用VecType=MyVector；
py:：class_m（MyVector）
.def（py:：init（））
.def（“uu getitem_uuu”，[]（VecType&vec，const size\u t&idx）{return vec[idx]；}）
.def（py:：self+py:：self）
.def（py:：self*py:：self）；
}

现在的问题是（通过设计）所有表达式都需要在编译时知道。所以这个Python脚本失败了

1导入导出测试为ett
2v1=ett.MyVector（14,2,9）
3 v2=ett.MyVector（14,2,9）
---->4 v1+v2
#TypeError:无法将函数返回值转换为Python类型！签名是
#（self:ExprTemplTest.MyVector，arg0:ExprTemplTest.MyVector）
#->二进制表达式

也就是说，我们必须在

PyBindings.cpp

中定义

py:：class_u

（这有点棘手，因为其中有lambda）。此外，对于任何其他表达式（如

v1+v2*v2

），我们必须定义另一个类，依此类推

---

是否可以以某种方式将

BinaryExpression

类型包装到Python可以处理的泛型类中？

如果您可以从Python调用BinaryExpression的泛型版本，或者可以使用对数据的泛型访问器在Python中构造泛型版本，然后，您可以向Python中的基类添加一个

\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu

函数，并调用该函数。我只是不知道如何在不复制Python中的二进制表达式代码的情况下做到这一点。另外，对于这样的情况，我通常会推荐cppyy（），但您的代码实际上发现了一个bug（谢谢），所以我先修复它。：）pyBin将一个C++类绑定到一个Python类。这意味着您需要先实例化所有模板类，然后再将其绑定到pybind。因此，需要在C++侧管理许多模板类的问题。将

OP

从模板参数移动到成员（

std:：function

）可能是可以接受的，但（可能）是低效的解决方案。看看eigen库及其在pybind中的绑定，您可能会发现它很有用。