用pybind11封装C++实现的函数库的方法示例

使用pybind11可以将C++代码封装成Python模块，使得Python代码可以直接调用C++函数。下面是使用pybind11封装C++实现函数库的方法示例。

1. 准备工作

首先需要安装pybind11库，可以通过pip进行安装。

pip install pybind11

2. 写C++代码

假设我们要封装的C++函数是一个简单的加法函数，代码如下：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

3. 写Python绑定代码

在Python中，可以使用pybind11库将上面的C++函数封装成一个Python模块。

#include <pybind11/pybind11.h>

int add(int a, int b);

PYBIND11_MODULE(add_module, m) {
    m.doc() = "pybind11 example plugin"; // optional module docstring

    m.def("add", &add, "A function which adds two numbers");
}

上面的代码将add函数封装成一个Python模块，并使用了def函数将其绑定到Python中。

4. 编译生成动态链接库

最后，需要将C++代码编译成动态链接库（.dll、.so等），并将其命名为add_module。

示例1: 使用CMake生成动态链接库

首先，创建一个CMakeLists.txt文件，内容如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)

project(add_module)

add_subdirectory(pybind11)

pybind11_add_module(add_module add.cpp)

在终端中执行以下命令：

mkdir build
cd build
cmake ..
make

执行完上述命令后，会在build文件夹中生成一个名为add_module.so(Linux或MacOS)或add_module.dll(Windows)的动态链接库文件。

示例2: 使用g++生成动态链接库

在终端中执行以下命令：

g++ -O3 -Wall -shared -std=c++11 -fPIC `python3 -m pybind11 --includes` add.cpp -o add_module`python3-config --extension-suffix`

执行完上述命令后，会在当前目录下生成一个名为add_module的动态链接库文件。

5. Python中调用C++函数

通过以下Python代码可以调用C++函数：

import add_module

print(add_module.add(1, 2))  # Output: 3

可以看到，上述Python代码直接调用了C++中的add函数，并返回了结果。

总结

上述过程是使用pybind11将C++函数封装成Python模块的示例。将C++代码封装成Python模块，可以使得Python和C++之间互相调用变得非常方便。