用C语言中的数据缓冲区和NumPy数组之间的转换来包装Python接口的C程序的最佳方法是什么？

Question

我们有一个预先发布的大型C/C++图像库，具有预处理图像类型。我们希望它与Python接口。例如，我们知道如何使用SWIG做大多数事情，但是我们希望我们的界面使用NumPy而不是一个自制的结构类型来存储我们的图像。在

有人举个例子吗？web上有一些例子可以将NumPy与裸指针连接起来。我们如何将NumPy接口到现有的C类型结构，如下面所示：

typedef struct xvimage {

    int nx, ny, nz, nt ; // dimensions

    enum {PIX_UINT8, PIX_INT16, PIX_UINT16, PIX_INT32, PIX_FLOAT, PIX_DOUBLE} ; // type

    void *data;

} xvimage;

Answer 1

基本上有三种方法：

1. 从一个数组拷贝到一个数组，反之亦然。当给定C/C++图像时，创建一个NUMPY数组并复制数据，当给定一个NUMPY数组时，创建C/C++图像并复制数据。

2. NumPy数组作为C数据指针的包装器。使用给定的数据指针创建一个NumPy数组。确保你的C/C++图像保存数据指针的寿命比NUMPY数组更长。NumPy数组的生存期可能更短，因为在这种情况下，它不会尝试删除数据。

P> C/C++图像缓冲区作为一个围绕NUMPY数组指针的包装器。创建一个NumPy数组并提取数据指针，然后使用它就地生成NumPy数组。通过保存Python引用，确保NumPy数组的寿命足够长。

这些都可以在SWIG类型映射中实现。在

在任何情况下，您都需要将类型转换为NumPy类型（NPY\u UINT8，…）并将图像维度存储在npy_intp *中。在

要创建NumPy数组，请使用PyArray_New或PyArray_SimpleNew或{}（Array API）并指定所需的标志，如Fortran样式的continuous或任何对您方便的标志。您可以使用PyArray_New和PyArray_SimpleNewFromData提供自己的数据指针。在

返回值是一个PyObject*，它可以安全地转换为PyArrayObject*（或在前面执行PyArray_Check），数据指针由{}（Array API）提取，它返回一个void *，然后可以将其转换为所需的类型。然后，您可以根据需要执行复制或就地修改。在

要添加对Python对象的引用，请使用Py_INCREF和Py_DECREF（doc），以防NumPy数组过早被删除。在

如果您希望在Python对象即将被垃圾回收时得到通知，请使用通过PyWeakref_NewRef（doc）的弱引用。在