cppyy：自动 Python-C++ 绑定 ¶

cppyy 是自动、运行时、Python-C++ 绑定生成器，用于从 Python 调用 C++，和从 C++ 调用 Python。运行时生成使详细特殊化能够高性能，惰性加载可缩减大型工程的内存使用，Python 端交叉继承和回调为工作于 C++ 框架、运行时模板实例化、对象自动向下铸造、异常映射、交互探索 C++ 库。cppyy 兑现这些无需任何语言扩展、中间语言、或手动编写样板代码。关于设计/性能，参阅此 PyHPC paper ，尽管 CPython/cppyy 性能已有巨大改进。

cppyy 基于 Cling ，C++ 解释器，以匹配 Python 的动态、交互、运行时行为。考虑此会话以动态、交互方式展示 C++ 和 Python 特征的混合 (整个文档编制有更多范例和在 tutorial ):

>>> import cppyy
>>> cppyy.cppdef("""
... class MyClass {
... public:
...     MyClass(int i) : m_data(i) {}
...     virtual ~MyClass() {}
...     virtual int add_int(int i) { return m_data + i; }
...     int m_data;
... };""")
True
>>> from cppyy.gbl import MyClass
>>> m = MyClass(42)
>>> cppyy.cppdef("""
... void say_hello(MyClass* m) {
...     std::cout << "Hello, the number is: " << m->m_data << std::endl;
... }""")
True
>>> MyClass.say_hello = cppyy.gbl.say_hello
>>> m.say_hello()
Hello, the number is: 42
>>> m.m_data = 13
>>> m.say_hello()
Hello, the number is: 13
>>> class PyMyClass(MyClass):
...     def add_int(self, i):  # python side override (CPython only)
...         return self.m_data + 2*i
...
>>> cppyy.cppdef("int callback(MyClass* m, int i) { return m->add_int(i); }")
True
>>> cppyy.gbl.callback(m, 2)             # calls C++ add_int
15
>>> cppyy.gbl.callback(PyMyClass(1), 2)  # calls Python-side override
5
>>>

有了现代 C++ 编译器的支持，Cppyy 面向未来。考虑以下会话使用 boost::any ，胶囊类型允许以 C++ 异构容器。 Boost 库以其对现代 C++ 的不设限使用和大量使用模板而闻名：

>>> import cppyy
>>> cppyy.include('boost/any.hpp')       # assumes you have boost installed
>>> from cppyy.gbl import std, boost
>>> val = boost.any()                    # the capsule
>>> val.__assign__(std.vector[int]())    # assign it a std::vector<int>
<cppyy.gbl.boost.any object at 0xf6a8a0>
>>> val.type() == cppyy.typeid(std.vector[int])    # verify type
True
>>> extract = boost.any_cast[int](std.move(val))   # wrong cast
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
cppyy.gbl.boost.bad_any_cast: Could not instantiate any_cast<int>:
  int boost::any_cast(boost::any&& operand) =>
    wrapexcept<boost::bad_any_cast>: boost::bad_any_cast: failed conversion using boost::any_cast
>>> extract = boost.any_cast[std.vector[int]](val) # correct cast
>>> type(extract) is std.vector[int]
True
>>> extract += xrange(100)
>>> len(extract)
100
>>> val.__assign__(std.move(extract))    # move forced
<cppyy.gbl.boost.any object at 0xf6a8a0>
>>> len(extract)                         # now empty (or invalid)
0
>>> extract = boost.any_cast[std.vector[int]](val)
>>> list(extract)
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ..., 97, 98, 99]
>>>

当然，没有理由使用 Boost 从 Python (事实上，此范例调用了 pythonizations )，但它展示了 cppyy 无缝支持很多高级 C++ 特征。

cppyy 可用于 CPython (v2 和 v3) 和 PyPy ，采用后者可达到像 C++ 的性能。它明智地使用预编译头、动态加载及惰性实例化，以支持由数百万行代码和数千个类组成的 C++ 程序。cppyy 依赖最少，允许在分布式、异构、开发环境下使用。

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Features

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