将C库与Python接口的SWIG（从C'；序列'；结构创建&'；Python数据类型）

我已经为C库编写了Python扩展。我的数据结构如下所示：

typedef struct _mystruct{
   double * clientdata;
   size_t   len;
} MyStruct;

此数据类型的用途直接映射到Python中的列表数据类型。因此，我希望为导出的结构创建“类似列表”的行为，以便使用我的C扩展编写的代码更“Pythonic”

特别是，这是我希望能够做到的（来自python代码） 注意：py_ctsruct是在python中访问的ctsruct数据类型

我的要求可以概括为：

list（py_ctsruct）返回一个python列表，其中包含从c结构复制的所有内容

py_cstruct[i]返回第i个元素（最好在无效索引上抛出indexer）

对于py_ctsruct中的元素：枚举能力

根据，如果一个对象实现了 _iter（）或_getitem（）。使用这种逻辑，我认为通过将以下属性（via）添加到我的SWIG接口文件中，我将获得所需的行为（除了上面的req.#1，我仍然不知道如何实现）：

现在我可以用python为C对象编制索引了。我还没有实现Python异常抛出，但是如果超出数组边界，将返回一个幻数（错误代码）

有趣的是，当我尝试使用“for x in”语法迭代结构时，例如：

for i in py_cstruct:
    print i

Python进入一个无限循环，在控制台上只打印上面提到的神奇（错误）数字。这对我来说意味着索引有问题

最后但并非最不重要的一点，我如何实现需求1？这包括（据我所知）：

• 处理python中的函数调用list（）
• 从C代码返回Python（列表）数据类型

[[Update]]

我希望看到一些关于我需要在接口文件中放入什么（如果有的话）声明的代码片段，这样我就可以从Python中迭代c结构的元素

使用%typemap swig命令查找。 http://www.swig.org/Doc2.0/SWIGDocumentation.html#Typemaps_nn25 typemap中的memberin可能会执行您想要的操作。 我在Python部分找到了一个类型映射，它允许我将char **数据作为一个Python字符串列表传递到C++中。我猜会有类似的功能

此外，您还可以在swig“i”文件的结构内的接口中定义%pythoncode。这将允许您在为结构创建的对象中添加python方法。还有另一个命令%addmethod（我想）允许您将方法添加到结构或类中。然后，如果需要，可以创建用于在C++或C中索引对象的方法。有很多方法可以解决这个问题

---

对于我正在处理的一个接口，我使用了一个类对象，它有一些方法来访问代码中的数据。这些方法是用C++编写的。然后，在“I”文件内部的类中使用了%python代码指令，在Python代码中创建了“<强> GestITE<强>”和“<强> SeTiTEM <强> >方法，使用EnguleC++方法使其看起来像字典式访问。

您说您还没有实现Python异常抛出-这就是问题所在。从政治公众人物234：

定义了一个新的异常StopIteration，它可以用来发出迭代结束的信号

您必须在迭代结束时设置此异常。由于您的代码没有做到这一点，因此您遇到了您描述的情况：

解释器在列表的自定义

iternext

函数中循环

您的函数到达数组的末尾，而不是正确设置

StopIteration

异常，而是简单地返回您的“幻数”

解释器没有看到停止迭代的好理由，只是继续打印

iternext

返回的值。。。你的神奇数字。对于口译员来说，这只是另一个列表成员

幸运的是，这是一个非常简单的修复方法，尽管看起来可能不那么简单，因为C没有异常功能。Python C API只是使用一个全局错误指示符，在出现异常情况时设置该指示符，然后API标准指示您在堆栈上向解释器返回NULL，解释器然后查看

PyErr_occurrent（）

的输出以查看是否设置了错误，以及是否设置了错误，打印相关的异常和回溯

因此，在函数中，当到达数组末尾时，您只需要：

PyErr_SetString(PyExc_StopIteration,"End of list");
return NULL;

---

下面是关于这个问题的另一个很好的答案：

解决这个问题的最简单方法是实现一个无效索引并抛出一个异常

我举了一个例子，在SWIG中使用

%extend

和

%exception

分别实现

\uu getitem\uuuuuuuuu

和引发异常：

%module test

%include "exception.i"

%{
#include <assert.h>
#include "test.h"
static int myErr = 0; // flag to save error state
%}

%exception MyStruct::__getitem__ {
  assert(!myErr);
  $action
  if (myErr) {
    myErr = 0; // clear flag for next time
    // You could also check the value in $result, but it's a PyObject here
    SWIG_exception(SWIG_IndexError, "Index out of bounds");
  }
}

%include "test.h"

%extend MyStruct {
  double __getitem__(size_t i) {
    if (i >= $self->len) {
      myErr = 1;
      return 0;
    }
    return $self->clientdata[i];
  }
}

其中打印：

python run.py
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0

然后结束

---

另一种方法是使用typemap将

MyStruct

直接映射到

PyList

上：

%module test

%{
#include "test.h"
%}

%typemap(out) (MyStruct *) {
  PyObject *list = PyList_New($1->len);
  for (size_t i = 0; i < $1->len; ++i) {
    PyList_SetItem(list, i, PyFloat_FromDouble($1->clientdata[i]));
  }

  $result = list;
}

%include "test.h"

---

对于像链表这样的容器，使用迭代器更有意义，但为了完整性起见，下面是使用

\uu iter\uu

为

MyStruct

执行迭代器的方法。关键是让SWIG为您包装另一种类型，它提供了所需的

\uuuu iter\uuuu（）

和

next（）

，在这种情况下

MyStructIter

使用

%inline

同时定义和包装，因为它不是普通C API的一部分：

%module test

%include "exception.i"

%{
#include <assert.h>
#include "test.h"
static int myErr = 0;
%}

%exception MyStructIter::next {
  assert(!myErr);
  $action
  if (myErr) {
    myErr = 0; // clear flag for next time
    PyErr_SetString(PyExc_StopIteration, "End of iterator");
    return NULL;
  }
}

%inline %{
  struct MyStructIter {
    double *ptr;
    size_t len;
  };
%}

%include "test.h"

%extend MyStructIter {
  struct MyStructIter *__iter__() {
    return $self;
  }

  double next() {
    if ($self->len--) {
      return *$self->ptr++;
    }
    myErr = 1;
    return 0;
  }
}

%extend MyStruct {
  struct MyStructIter __iter__() {
    struct MyStructIter ret = { $self->clientdata, $self->len };
    return ret;
  }
}

（在本例中，我们实际上可以使用容器本身作为迭代器作为迭代器，方法是提供一个

\uuu iter\uuuu（）

，返回容器的副本和一个

next（）
python run.py
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0

%module test

%{
#include "test.h"
%}

%typemap(out) (MyStruct *) {
  PyObject *list = PyList_New($1->len);
  for (size_t i = 0; i < $1->len; ++i) {
    PyList_SetItem(list, i, PyFloat_FromDouble($1->clientdata[i]));
  }

  $result = list;
}

%include "test.h"

%typemap(in) (MyStruct *) {
  if (!PyList_Check($input)) {
    SWIG_exception(SWIG_TypeError, "Expecting a PyList");
    return NULL;
  }
  MyStruct *tmp = malloc(sizeof(MyStruct));
  tmp->len = PyList_Size($input);
  tmp->clientdata = malloc(sizeof(double) * tmp->len);
  for (size_t i = 0; i < tmp->len; ++i) {
    tmp->clientdata[i] = PyFloat_AsDouble(PyList_GetItem($input, i));
    if (PyErr_Occured()) {
      free(tmp->clientdata);
      free(tmp);
      SWIG_exception(SWIG_TypeError, "Expecting a double");
      return NULL;
    }
  }
  $1 = tmp;
}

%typemap(freearg) (MyStruct *) {
  free($1->clientdata);
  free($1);
}

%module test

%include "exception.i"

%{
#include <assert.h>
#include "test.h"
static int myErr = 0;
%}

%exception MyStructIter::next {
  assert(!myErr);
  $action
  if (myErr) {
    myErr = 0; // clear flag for next time
    PyErr_SetString(PyExc_StopIteration, "End of iterator");
    return NULL;
  }
}

%inline %{
  struct MyStructIter {
    double *ptr;
    size_t len;
  };
%}

%include "test.h"

%extend MyStructIter {
  struct MyStructIter *__iter__() {
    return $self;
  }

  double next() {
    if ($self->len--) {
      return *$self->ptr++;
    }
    myErr = 1;
    return 0;
  }
}

%extend MyStruct {
  struct MyStructIter __iter__() {
    struct MyStructIter ret = { $self->clientdata, $self->len };
    return ret;
  }
}

%inline %{
  struct MyStructIter {
    MyStruct *list;
    size_t pos;
  };
%}

%include "test.h"

%extend MyStructIter {
  struct MyStructIter *__iter__() {
    return $self;
  }

  double next() {
    if ($self->pos < $self->list->len) {
      return $self->list->clientdata[$self->pos++];
    }
    myErr = 1;
    return 0;
  }
}

%extend MyStruct {
  struct MyStructIter __iter__() {
    struct MyStructIter ret = { $self, 0 };
    return ret;
  }
}

%ignore MyStructIter::atEnd();
%exception MyStructIter::next {
    if( $self->list->atEnd() ) {
        PyErr_SetString(PyExc_StopIteration,"End of list");
        SWIG_fail;
    }
    $action
}

%exception MyStructIter::next {
    if( $self->pos >= $self->list->len ) {
        PyErr_SetString(PyExc_StopIteration,"End of list");
        SWIG_fail;
    }
    $action
}

%rename(__next__) MyStructIter::next;