用C扩展python，返回numpy数组会产生垃圾

Question

我包装了一个C文件，因此可以在python中使用它。C函数的输出是双精度数组。我希望这是python中的一个numpy数组。我有垃圾 这是生成错误的示例。

首先，是C文件（着重于最后一个函数定义，其他所有内容都应该可以）：

#include <Python.h>
#include <numpy/arrayobject.h>
#include <stdio.h>

static char module_docstring[] =
    "docstring";

static char error_docstring[] =
        "generate the error";

static PyObject *_aux_error(PyObject *self, PyObject *args);

static PyMethodDef module_methods[] = {
        {"error", _aux_error, METH_VARARGS, error_docstring},
        {NULL, NULL, 0, NULL}
};

PyMODINIT_FUNC init_tmp(void) {

    PyObject *m = Py_InitModule3("_tmp", module_methods, module_docstring);
    if (m == NULL)
        return;

    /* Load `numpy` functionality. */
    import_array();
}

static PyObject *_aux_error(PyObject *self ,PyObject *args) {

    double vector[2] = {1.0 , 2.0};

    npy_intp dims[1] = { 2 };

    PyObject *ret  = PyArray_SimpleNewFromData(1, dims, (int)NPY_FLOAT , vector );
    return ret;
}

编译就可以了（据我了解-我使用了可编译所有内容的python脚本）。

在python中，我运行以下脚本来测试新模块：

try:
    import _tmp
    res = _tmp.error()
    print(res)
except:
    print("fail")

我在屏幕上看到的结果是垃圾。我尝试用替换(int)NPY_FLOAT，(int)NPY_FLOAT32, (int)NPY_FLOAT64, (int)NPY_DOUBLE但仍然会产生垃圾。我正在使用python2.7。

谢谢！！！

编辑 ：按照下面的答案，我将最后一个功能更改为：

static PyObject *_aux_error(PyObject *self, PyObject *args) {


    double *vector = calloc(2, sizeof(double));
    vector[0] = 1.0;
    vector[1] = 2.0;


    npy_intp *dims = calloc(1 , sizeof(npy_intp));
    dims[1] = 2;


    PyObject *ret  = PyArray_SimpleNewFromData(1, dims, (int)NPY_FLOAT , &vector );
    return ret;
}

现在，python显示了一个空数组。

Answer 1

尝试更改此：

static PyObject *_aux_error(PyObject *self) {

对此：

static PyObject *_aux_error(PyObject *self, PyObject *args) {

args即使您不使用它定义函数，Python也会传递该参数。

您的代码仍然存在一个基本问题。您已经使用vector堆栈上的数组创建了一个numpy数组。当_aux_error返回时，该内存将被回收并可重复使用。

您可以使用PyArray_SimpleNew()分配numpy数组的方式创建数组，然后将其复制vector到数组的数据中：

static PyObject *_aux_error(PyObject *self, PyObject *args)
{
    double vector[2] = {1.0 , 2.0};
    npy_intp dims[1] = {2};

    PyObject *ret = PyArray_SimpleNew(1, dims, NPY_DOUBLE);
    memcpy(PyArray_DATA(ret), vector, sizeof(vector));
    return ret;
}

请注意，我将类型更改为NPY_DOUBLE; NPY_FLOAT是32位浮点类型。

在一条评论中，您询问了有关在中动态分配内存的问题_aux_error。这是可能有用的示例的变体。数组的长度仍用硬编码dims，因此它不是完全通用的，但可能足以解决注释中的问题。

static PyObject *_aux_error(PyObject *self, PyObject *args)
{
    double *vector;
    npy_intp dims[1] = {5};
    npy_intp k;

    PyObject *ret = PyArray_SimpleNew(1, dims, NPY_DOUBLE);
    vector = (double *) PyArray_DATA(ret);
    /*
     *  NOTE: Treating PyArray_DATA(ret) as if it were a contiguous one-dimensional C
     *  array is safe, because we just created it with PyArray_SimpleNew, so we know
     *  that it is, in fact, a one-dimensional contiguous array.
     */
    for (k = 0; k < dims[0]; ++k) {
        vector[k] = 1.0 + k;
    }
    return ret;
}