在不带内存的Python中公开STL结构

Question

我有一个std::vector<CameraT>，由于Flexo对SWIG and C++ memory leak with vector of pointers的响应，我已经将其绑定到Python。但我需要访问像CameraT.t这样的字段，而且我找不到合适的方法。在

它在第三方头文件（DataInterface.h）中定义为：

template<class FT>
struct CameraT_ {
    typedef FT float_t;
    float_t t[3];
    /* more elaborate c++ stuff */
};
typedef CameraT_<float> CameraT;

接口文件大致如下所示：

^{pr2}$

以及集成测试：

import nvm

if __name__ == "__main__":
    datafile = '../../example-data/vidstills.nvm'
    cams = nvm.CamVector()

    assert nvm.CameraDataFromNVM(datafile, cams)

    print(cams[0])  # this yields no memory warnings
    print(cams[0].t[0])  # 'SwigPyObject' object has no attribute 't'

    # Yields: swig/python detected a memory leak of type 'CameraT *', no destructor found.
    c = list([i for i in cams])

打印此：

$ python3 test_nvm.py |& head
<Swig Object of type 'CameraT *' at 0x7f638228ee40>
Loading cameras/points: ../../example-data/vidstills.nvm
329 cameras; 8714 3D points; 74316 projections
Traceback (most recent call last):
  File "test_nvm.py", line 20, in <module>
    print(cams[0].t[0])
AttributeError: 'SwigPyObject' object has no attribute 't'
swig/python detected a memory leak of type 'CameraT *', no destructor found.

我试图将struct CameraT {}和#include语句放在%inline块内外，但失败了。在向量元素上循环也会产生内存泄漏警告。不知道还能做什么。在

代码位于Github。在

Answer 1

这里有几个问题。首先，要修复有关内存泄漏的警告，您需要%include "datainterface.h"，然后对CameraT_模板使用另一条%template指令。（typedef不会改变这是必需的这一事实）。在

因此：

%include "datainterface.h"
%template(CameraT) CameraT_<float>;

警告消失，我们可以访问该类型的成员。（在您提到的示例的第一行中没有警告，这是Python引用计数系统的一个怪癖）。在

不过，还不止这些，我们现在得到一个关于t不可订阅的错误。我们可以通过调用swig和-debug tmsearch作为一个额外的参数来深入了解这一点，它显示了正在选择的类型映射。最重要的是，我们看到的是：

^{pr2}$

稍微令人惊讶的是，我在SWIG头中都找不到合适的类型映射。（它当然存在于Java中，但在arrays\u Java.i中）。有几种方法可以修复它：

1. 使用carrays。我让用户做一些工作。在
2. 切换到具有现有包装器的容器。（但不是第三方代码的选项）
3. 自己写一些打印图。在

由于1和2是微不足道的，不是很好的Python，我将跳过它们，为我们编写一两个类型映射，我最后的nvm.I文件最终看起来像：

%module nvm
%{
#include "datainterface.h"
%}

%include "std_vector.i"

%typemap(out) float[ANY] %{
  $result = PyTuple_New($1_dim0);
  for (unsigned i = 0; i < $1_dim0; ++i)
    PyTuple_SetItem($result,i,PyFloat_FromDouble($1[i])); 
%}

%typemap(in) float[ANY] (unsigned i=0, float tmp[$1_dim0]) %{
  $1 = tmp;
  PyObject *item, *iterator;
  iterator = PyObject_GetIter($input); // spliting this lets a macro work

  while (!PyErr_Occurred() && iterator &&
         i < $1_dim0 && (item = PyIter_Next(iterator))) {
    $1[i++] = PyFloat_AsDouble(item);
    Py_DECREF(item);
  }

  Py_DECREF(iterator);

  if (i != $1_dim0) {
    PyErr_SetString(PyExc_AttributeError, "Failed to get $1_dim0 floats" );
    SWIG_fail;
  }
%}

%include "datainterface.h"

%inline %{
bool CameraDataFromNVM(const char* name, std::vector<CameraT>& camera_data){
  return true;
}
%}

%template(CameraT) CameraT_<float>;
%template(CamVector) std::vector<CameraT>;

这样我就可以用我的地址运行你的测试文件了：

import nvm

if __name__ == "__main__":
    datafile = '../../example-data/vidstills.nvm'
    cams = nvm.CamVector(1)

    assert nvm.CameraDataFromNVM(datafile, cams)

    print(cams[0])  # this yields no memory warnings
    cams[0].t = (1,2,3)
    print(cams[0].t[0])
    #print(cams[0].bar)

    # Yields: swig/python detected a memory leak of type 'CameraT *', no destructor found.
    c = list([i for i in cams])
    print(c)

这个解决方案有一个警告，它是可以解决的（通过返回一个代理对象），但不会自动破坏交易：

cams[0].t[0] = 1 
print(cams[0].t[0]) # Won't actually have changed

这是因为我们返回了一个新的Python元组，其中有一个{{4CD>}的副本，所以这里的第二个下标操作符是指这个，而不是原来的C++数据。{{6}如果你想用一个cdtuple}来修复一个cdtuple}的实现。有一个速度/复杂性的权衡取决于你期望如何使用代码。我有an example of something similar to this，您需要调整out typemap来创建一个wrapped_array，并调整wrapped_数组来保存指向实际数组的指针（以及对Python对象的引用，这样它就不会以错误的顺序释放）。在