このアプローチが実際に実行時間を短縮するかどうかにかかわらず、それを行う方法について少し説明します。vector基本的に、 C 関数を介して Python とやり取りできるC++ へのポインターを作成します。その後、C++ コードを Python クラスにラップして、 の実装の詳細を隠すことができますctypes。
私は、Python クラスに含めるのに役立つと思われる魔法のメソッドを含めました。それらを削除するか、必要に応じてさらに追加するかを選択できます。ただし、デストラクタは維持することが重要です。
C++
// vector_python.cpp
#include <vector>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;
extern "C" void foo(vector<int>* v, const char* FILE_NAME){
string line;
ifstream myfile(FILE_NAME);
while (getline(myfile, line)) v->push_back(1);
}
extern "C" {
vector<int>* new_vector(){
return new vector<int>;
}
void delete_vector(vector<int>* v){
cout << "destructor called in C++ for " << v << endl;
delete v;
}
int vector_size(vector<int>* v){
return v->size();
}
int vector_get(vector<int>* v, int i){
return v->at(i);
}
void vector_push_back(vector<int>* v, int i){
v->push_back(i);
}
}
共有ライブラリとしてコンパイルします。Mac OS X では、これは次のようになります。
g++ -c -fPIC vector_python.cpp -o vector_python.o
g++ -shared -Wl,-install_name,vector_python_lib.so -o vector_python_lib.so vector_python.o
パイソン
from ctypes import *
class Vector(object):
lib = cdll.LoadLibrary('vector_python_lib.so') # class level loading lib
lib.new_vector.restype = c_void_p
lib.new_vector.argtypes = []
lib.delete_vector.restype = None
lib.delete_vector.argtypes = [c_void_p]
lib.vector_size.restype = c_int
lib.vector_size.argtypes = [c_void_p]
lib.vector_get.restype = c_int
lib.vector_get.argtypes = [c_void_p, c_int]
lib.vector_push_back.restype = None
lib.vector_push_back.argtypes = [c_void_p, c_int]
lib.foo.restype = None
lib.foo.argtypes = [c_void_p]
def __init__(self):
self.vector = Vector.lib.new_vector() # pointer to new vector
def __del__(self): # when reference count hits 0 in Python,
Vector.lib.delete_vector(self.vector) # call C++ vector destructor
def __len__(self):
return Vector.lib.vector_size(self.vector)
def __getitem__(self, i): # access elements in vector at index
if 0 <= i < len(self):
return Vector.lib.vector_get(self.vector, c_int(i))
raise IndexError('Vector index out of range')
def __repr__(self):
return '[{}]'.format(', '.join(str(self[i]) for i in range(len(self))))
def push(self, i): # push calls vector's push_back
Vector.lib.vector_push_back(self.vector, c_int(i))
def foo(self, filename): # foo in Python calls foo in C++
Vector.lib.foo(self.vector, c_char_p(filename))
次に、インタープリターでテストできます ( file.txt3 行のジベリッシュで構成されています)。
>>> from vector import Vector
>>> a = Vector()
>>> a.push(22)
>>> a.push(88)
>>> a
[22, 88]
>>> a[1]
88
>>> a[2]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "vector.py", line 30, in __getitem__
raise IndexError('Vector index out of range')
IndexError: Vector index out of range
>>> a.foo('file.txt')
>>> a
[22, 88, 1, 1, 1]
>>> b = Vector()
>>> ^D
destructor called in C++ for 0x1003884d0
destructor called in C++ for 0x10039df10