Python swig - 從ctypes指針創建swig包實例

Question

我有用swig包裝的類的C++代碼。我無法修改代碼或包裝。 在python中，我使用ctypes指向所述C++類的實例。 如何在這個指針周圍創建一個swig包裝器？

我知道swig對象擁有內部指向包裝對象的'this'屬性，但我找不到一種方法將它設置爲我手頭上的指針。

感謝您的幫助！

Answer 1

您可以這樣做，但它的工作量很大，而且修復使ctypes或SWIG接口完全可用而不是強制可互換性的根本問題要簡單得多。 （還值得注意的是，從SWIG創建一個ctypes對象比從事你想做的事情更容易，也就是從ctypes創建一個SWIG對象）。

爲了說明這一點，我已經創建，我們將與SWIG包裹下面的頭文件：

%module test 

%{ 
#include "test.h" 
%} 

// Prove I'm not cheating here - we can't even instantiate this class 
%nodefaultctor; 

%include "test.h" 

我還添加了：

struct Foo { 
    double d; 
    char msg[20]; 
}; 

然後我用下面的接口把它包我們可以從ctypes調用測試函數，那不是SWIG包裝的：

#include "test.h" 

// This function returns a Foo, but is only accessible to ctypes 
extern "C" Foo *fun1() { 
    static Foo f = { 1.234, "Hello" }; 
    return &f; 
} 

你猜abou這個SWIG包裝類的this屬性是一個很好的起點，但它不像改變那樣簡單 - 您插入的對象的類型必須與SWIG期望的類型相匹配。這不僅僅是表示爲int的指針更多：

repr(test.Foo().this) # You'll need to drop the nodefaultctor directive to see this 
"<Swig Object of type 'Foo *' at 0x7f621197d1e0>" 

如果我們考察的是SWIG產生，我們可以看到有一個函數，它接受一個指針，某些類型的信息，併爲我們創建這些對象的源代碼：

SWIGRUNTIME PyObject * 
SwigPyObject_New(void *ptr, swig_type_info *ty, int own); 

讓我們忽略SWIGRUNTIME默認情況下，現在定義爲static的事實，讓我們開始使用此運行時我們可以把它重新定義extern試驗。稍後我們會看看我們何時無法做到的解決方法。

所以我們的目標是獲取「僅ctypes」函數的輸出，並通過更多的ctypes調用將其傳遞到SwigPyObject_New中，以創建一些我們可以用SWIG模塊的這個屬性進行交換的東西。

爲了打電話，我們通常會撥打SWIG_TypeQuery來查找正確的swig_type_info以供使用。然而，這實際上是一個宏，它擴展爲傳遞一些靜態的靜態變量。所以相反，我們將使用此功能：

SWIGRUNTIME swig_type_info * 
SWIG_Python_TypeQuery(const char *type) 

（與SWIGRUNTIME條件相同）。

在這一點上，我們已經足夠了，我們可以交換代理對象的這個屬性，並且如果我們能夠構建捐助者就可以完成。 （雖然會泄漏）。有兩種方法，我們可以使這個更好：

1. 猴子補丁__init__內test.Foo工作。這是最好的，如果你真的有%nodefaultctor的SWIG界面中你不想重新編譯：

   def patched_init(self, ptr): 
       self.this = ptr 
   test.Foo.__init__ = patched_init 
   

2. 創建一個新的類，它只有一個__init__其修改__class__屬性，使用前設置this的屬性，而不是：

   class FooCtypesSwigInterop(object): 
       def __init__(self, ptr): 
        self.this = ptr 
        self.__class__ = test.Foo 
   

   此選項，當你不想要打破test.Foo現有__init__實現最有意義。

隨着中說，我們現在可以像這樣實現我們最初的目標：

這一切都編譯並與工作原理：

swig3.0 -python -c++ -Wall test.i 
g++ -shared -o _test.so test_wrap.cxx fun1.cc -Wall -Wextra -fPIC -I/usr/include/python2.7/ -std=c++11 -DSWIGRUNTIME=extern 
LD_LIBRARY_PATH=. python run.py 

，給了我們：

0x7fb6eccf29e0 
0x7fb6eccf2640 
<Swig Object of type 'Foo *' at 0x7fb6ee436720> 
Hello 

要解決如果將SWIGRUNTIME定義爲static，則需要再執行一個步驟。既可以使用調試符號，也可以對SWIG二進制模塊進行反向工程，但無法修改，以找到我們需要的兩個函數的地址，這些函數不會相對於導出的符號導出。然後你可以使用這些來構造ctypes函數指針，而不是按名稱查找它們。當然，購買/查找/重寫SWIG模塊會更容易，或者可能會將缺少的功能添加到ctypes界面。

（最後值得注意的是，儘管如果SWIG與-builtin一起運行，在這裏似乎不適用，但需要對此答案進行一些實質性更改才能發揮作用）。