pybind11 的 Hello World
最编程
2024-07-15 09:32:05
...
pybind11的Hello World
pybind11 是用来将c++的函数\类等封装为python模块的。从而在python中就可以调用C++的库。
安装
pybind11是个C++的header-only的库。因此无需安装,只需要有头文件即可。
自己新建一个C++文件夹。在文件夹内将pybind作为一个外部库,使用cmake来管理。
首先git clone
git clone https://github.com/pybind/pybind11 --depth=1
然后删掉.git文件
CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.23)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
set(CMAKE_CXX_EXTENSIONS OFF)
project(tryPybind)
add_subdirectory(pybind11)
pybind11_add_module(tryPybind tryPybind.cpp)
add_custom_command(
TARGET ${PROJECT_NAME} POST_BUILD
COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E copy_directory
${CMAKE_BINARY_DIR}/$<CONFIGURATION> ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}
)
注意pybind11_add_module这个cmake函数。它的用法如下
pybind11_add_module(<name> [MODULE | SHARED] [EXCLUDE_FROM_ALL]
[NO_EXTRAS] [THIN_LTO] [OPT_SIZE] source1 [source2 ...])
最基本的用法是,第一个是模块名,第二个是源文件
cmake中最后这个add_custom_command的意思是把输出的build/Release下面的所有文件拷到最外层,方便后面我们测试的时候导入模块。
绑定一个c++的函数
#include <pybind11/pybind11.h>
#include <iostream>
namespace py = pybind11;
//绑定一个函数
int add(int i, int j) {
return i + j;
}
PYBIND11_MODULE(tryPybind, m) {
m.doc() = "pybind11 example plugin"; // optional module docstring
m.def("add", &add, "A function that adds two numbers");
}
这段的意思就是:
- 利用PYBIND11_MODULE这个宏,它接受两个参数。第一个tryPybind是模块名,第二个参数不用管,就m就行。
- m.def就是定义一个python中的函数,函数名为add,函数绑定到c++的add函数
运行cmake
会产生三个文件
其中tryPybind.xxx.pyd是python的动态库
.exp是windows下面的导出库文件,它包含了导出函数和数据项的信息
.lib是windows下面的c++静态库
然后定义一个python脚本
pyTry.py
import tryPybind
a = tryPybind.add(1, 2)
print(a)
打印结果
3
绑定一个c++的类
把c++的源码改为
tryPybind.cpp
#include <pybind11/pybind11.h>
#include <iostream>
namespace py = pybind11;
//绑定一个类
class SomeClass
{
float scale;
public:
SomeClass(float scale_) : scale(scale_) { };
float multiply(float input) {
float res = scale * input;
std::cout<<"res:"<<res<<std::endl;
return res;
}
};
PYBIND11_MODULE(tryPybind,m)
{
py::class_<SomeClass>(m, "SomeClass")
.def("multiply", &SomeClass::multiply)
.def(py::init<float>());
}
python脚本改为
pyTry.py
import tryPybind
print(dir(tryPybind))
a = tryPybind.SomeClass(2.1)
a.multiply(2.0)
输出结果
['SomeClass', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__']
res:4.2
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volName == "phybgo" && nextpv->volName == "World") {
G4double energy = aTrack->kineticEnergy;
cout << "边界能量是: " << energy << endl;
}
...
}
```
- 方法二:依据事件后步点所属volume判断边界
```c++
void B1SteppingAction::UserSteppingAction(const G4Step* step) {
...
if (prePoint->volName == "phybgo" && endPoint->touchableVol->volName == "World") {
G4double energy = aTrack->kineticEnergy;
cout << "边界能量是: " << energy << endl;
}
...
}
```
- 方法三:根据事件前步点状态判断边界(当终点步态为几何边界)
```c++
void B1SteppingAction::UserSteppingAction(const G4Step* step) {
...
if (prePoint->volName == "phybgo" && endPoint->stepStatus == fGeomBoundary) {
G4double energy = aTrack->kineticEnergy;
cout << "边界能量是: " << energy << endl;
}
...
}
图示说明:三种策略都能捕捉到伽马从BGO逃逸时的边界判断情况。">
图解:MeV伽马入射事件的Geant4几何边界识别——以Boundary2为例" - 方法一:根据事件前步点所处物理体积(phybgo)及后续体积(World)判断边界 ```c++ void B1SteppingAction::UserSteppingAction(const G4Step* step) { ... if (prePoint->volName == "phybgo" && nextpv->volName == "World") { G4double energy = aTrack->kineticEnergy; cout << "边界能量是: " << energy << endl; } ... } ``` - 方法二:依据事件后步点所属volume判断边界 ```c++ void B1SteppingAction::UserSteppingAction(const G4Step* step) { ... if (prePoint->volName == "phybgo" && endPoint->touchableVol->volName == "World") { G4double energy = aTrack->kineticEnergy; cout << "边界能量是: " << energy << endl; } ... } ``` - 方法三:根据事件前步点状态判断边界(当终点步态为几何边界) ```c++ void B1SteppingAction::UserSteppingAction(const G4Step* step) { ... if (prePoint->volName == "phybgo" && endPoint->stepStatus == fGeomBoundary) { G4double energy = aTrack->kineticEnergy; cout << "边界能量是: " << energy << endl; } ... } 图示说明:三种策略都能捕捉到伽马从BGO逃逸时的边界判断情况。
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