在Boost Python中公开C ++接口

Question

示例代码说明：

struct Base
{
  virtual int foo() = 0;
};

struct Derived : public Base
{
  virtual int foo()
  {
    return 42;
  }
};

Base* get_base()
{
  return new Derived;
}

BOOST_PYTHON_MODULE(libTestMod)
{
  py::class_<Base>("Base", py::no_init)
    .def("foo", py::pure_virtual(&Base::foo));

  py::def("get_base", get_base, py::return_internal_reference<>()); //ignore mem leak
}

• Base :: foo在python中不会被覆盖
• Base：foo将在c ++中实现，但不应暴露给python

尝试了上面的代码，但无法编译。

更新： 编译错误：

/path/to/boostlib/boost/1.53.0-0/common/include/boost/python/object/value_holder.hpp:66:11: error: cannot declare field 'boost_1_53_0::python::objects::value_holder<Base>::m_held' to be of abstract type 'Base'
Main.C:59:8: note:   because the following virtual functions are pure within 'Base':
Main.C:61:15: note:         virtual int Base::foo()

Answer 1

不能以这种方式将抽象C
类公开给Boost.Python。Boost.Python教程提供了有关如何公开纯虚函数的示例。简而言之，当使用修饰装饰方法时 boost::python::pure_virtual，需要创建包装器类型，以允许C

对虚拟函数进行多态解析，并且虚拟函数实现将在Python对象的层次结构中委派多态解析函数。

struct BaseWrap : Base, boost::python::wrapper<Base>
{
  int foo()
  {
    return this->get_override("foo")();
  }
};

...

boost::python::class_<BaseWrap>("Base", ...)
  .def("foo", boost::python::pure_virtual(&Base::foo))
  ;

有关详细信息，当通过公开类型时boost::python::class_，HeldType默认为公开的类型，并且HeldType在Python对象中构造。该class_文档指出：

模板参数：

• T：正在包装的课程
• HeldType：指定包装T实例的Python对象中实际嵌入的类型[…]。默认为T。
  
  

因此，该操作boost::python::class_<Base>将失败，因为T = BaseandHeldType = Base和Boost.Python将尝试将对象实例HeldType化为表示实例的Python对象Base。此实例化将失败，就像Base抽象类一样。

这是显示BaseWrap类使用的完整示例。

#include <boost/python.hpp>

struct Base
{
  virtual int foo() = 0;
  virtual ~Base() {}
};

struct Derived : public Base
{
  virtual int foo()
  {
    return 42;
  }
};

Base* get_base()
{
  return new Derived;
}

namespace python = boost::python;

/// @brief Wrapper that will provide a non-abstract type for Base.
struct BaseWrap : Base, python::wrapper<Base>
{
  BaseWrap() {}

  BaseWrap(const Base& rhs)
    : Base(rhs)
  {}

  int foo()
  {
    return this->get_override("foo")();
  }
};

BOOST_PYTHON_MODULE(example)
{
  python::class_<BaseWrap>("Base")
    .def("foo", python::pure_virtual(&Base::foo));
    ;

  python::def("get_base", &get_base,
              python::return_value_policy<python::manage_new_object>());
}

及其用法：

>>> import example
>>> class Spam(example.Base):
...     pass
... 
>>> Spam().foo()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
RuntimeError: Pure virtual function called
>>> class Egg(example.Base):
...     def foo(self):
...         return 100
... 
>>> e = Egg()
>>> e.foo()
100
>>> d = example.get_base()
>>> d.foo()
42

可以通过不使用默认初始化器（boost::python::no_init）和不可复制（boost::noncopyable）进行公开来在Boost.Python中公开一个抽象类。缺少初始化器会阻止从其派生Python类型，从而有效地防止覆盖。另外，Base::foo()在C
++中由实现的实现细节Derived是无关紧要的。如果Python根本不了解某个foo()方法，请省略通过公开它def()。

#include <boost/python.hpp>

struct Base
{
  virtual int foo() = 0;
  virtual ~Base() {}
};

struct Derived
  : public Base
{
  virtual int foo()
  {
    return 42;
  }
};

struct OtherDerived
  : public Base
{
  virtual int foo()
  {
    return 24;
  }
};

Base* get_base()
{
  return new Derived;
}

Base* get_other_base()
{
  return new OtherDerived;
}

BOOST_PYTHON_MODULE(example)
{
  namespace python = boost::python;
  python::class_<Base, boost::noncopyable>("Base", python::no_init)
    ;

  python::class_<Derived, python::bases<Base> >("Derived", python::no_init)
    .def("foo", &Base::foo)
    ;

  python::class_<OtherDerived, python::bases<Base> >(
      "OtherDerived", python::no_init)
    ;

  python::def("get_base", &get_base,
              python::return_value_policy<python::manage_new_object>());

  python::def("get_other_base", &get_other_base,
              python::return_value_policy<python::manage_new_object>());
}

互动用法：

>>> import example
>>> b = example.get_base()
>>> b.foo()
42
>>> b = example.get_other_base()
>>> b.foo()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'OtherDerived' object has no attribute 'foo'