pybind11教程

1. pybind11简介

项目的GitHub地址为： pybind11

pybind11 是一个轻量级的头文件库，用于在 Python 和 C++ 之间进行互操作。它允许 C++ 代码被 Python 调用，反之亦然。

pybind11 的优点包括：

• 易于使用：pybind11 的 API 简单易懂，即使是初学者也可以快速上手。
• 高性能：pybind11 使用 C++ 的编译器来生成 Python 的 C 扩展，因此性能非常高。
• 跨平台：pybind11 支持 Windows、Linux 和 macOS。

pybind11 的使用方法非常简单。只需在 C++ 代码中包含 pybind11 头文件，然后使用 pybind11 提供的 API 来将 C++ 类型和函数暴露给 Python。

2. cmake使用pybind11教程

这部分代码开源在： GitHub pybind- example

cmake_minimum_required(VERSION 3.6)
project(py11_t VERSION 0.1.0 LANGUAGES C CXX)# 下载pybind11的代码
# 声明 FetchContent 模块
include(FetchContent)# 声明 pybind11 模块
FetchContent_Declare(pybind11GIT_REPOSITORY https://github.com/pybind/pybind11.gitGIT_TAG v2.11.1
)# 使 pybind11 模块可用
FetchContent_MakeAvailable(pybind11)# 设置pybind11绑定的python版本
set(PYBIND11_PYTHON_VERSION "3.10·")# pybind11相关的代码将会写入到core文件夹内
add_subdirectory(core)

• 实现一个 C++ 代码，然后通过 pybind11 包装给 python

#include"fun.hpp"
#include <pybind11/pybind11.h>
namespace py = pybind11;PYBIND11_MODULE(cmake_example, m) {m.doc() = "pybind11 example plugin"; // optional module docstring// 该方法在"fun.hpp"中实现m.def("add", &add, "A function that adds two numbers");// 该方法在"fun.hpp"中实现m.def("sayHi", &sayHi, "say hi");// 该方法由lamada表达式形成匿名函数实现m.def("hi", [](int i,int j) {return i + j;}, "xxx")
}

之后将上述代码进行编译，编译后会在build文件夹内生成python对应的库：

这个库就是python需要的,将库所在的路径，加入到系统环境变量中，这样就可以在python中间进行调用了。

import os
import sys
sys.path.append("/Users/chendongsheng/github/py11/build/core")
sys.path.append("/Users/chendongsheng/github/py11/build/")
import cmake_example
cmake_example.sayHi()
print(cmake_example.hi(4,9))
print(cmake_example.add(1,2))

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3. pybind11的历史

pybind11 诞生于 2017 年，由 Wenzel Jakob 开发。Wenzel Jakob 是一名来自德国的软件工程师，他曾在 Google 工作多年，参与开发了 TensorFlow 等项目。

Wenzel Jakob 在开发 TensorFlow 时，遇到了 C++ 和 Python 互操作的问题。当时，他尝试了各种 C++ 和 Python 互操作库，但都没有找到合适的。于是，他决定自己开发一个新的 C++ 和 Python 互操作库。

pybind11 的开发工作始于 2017 年 7 月，并于 2017 年 12 月发布了第一个版本。pybind11 的初始版本非常简单，只支持 C++ 基本类型和函数的互操作。

随着 pybind11 的不断开发，它逐渐支持了越来越多的 C++ 特性，包括：

• 类和对象
• 模板
• 继承
• 多态
• 异常处理
• 线程安全
• 动态类型

pybind11 的开发工作一直在进行中，Wenzel Jakob 和其他开发人员不断添加新的特性和功能。

pybind11 是一个非常强大的工具，可以用于各种任务。它可以用于将 C++ 代码与 Python 脚本集成，也可以用于创建 Python 的 C++ 扩展。已经成为 C++ 和 Python 互操作领域的事实标准。