Wrapping a Cplusplus class in Python/pl

Other languages:
Ten artykuł to jedynie zalążek. Prosimy o uzupełnienie wiedzy!

Kontekst

FreeCAD używa niestandardowego systemu opartego na XML do tworzenia opakowania Pythona dla klasy C++. Aby opakować klasę C++ do użytku w środowisku Python, należy ręcznie utworzyć dwa pliki, a dwa pliki są automatycznie generowane przez system kompilacji CMake (oprócz plików nagłówkowych i implementacyjnych C++ dla klasy).

Musisz utworzyć:

Edytuj odpowiedni plik CMakeLists.txt, aby dodać odniesienia do tych dwóch plików. Z pliku XML system kompilacji utworzy następnie:

Opis klasy Plik XML

Plik XML [YourClass]Py.xml zawiera informacje o funkcjach i atrybutach, które implementuje klasa Python, a także dokumentację użytkownika dla tych elementów, która wyświetla się w konsoli FreeCAD.

W tym przykładzie przyjrzymy się wrapperowi dla klasy Axis C++. Plik opisu XML zaczyna się od: 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<GenerateModel xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="generateMetaModel_Module.xsd">
    <PythonExport
        Father="PyObjectBase"
        Name="AxisPy"
        Twin="Axis"
        TwinPointer="Axis"
        Include="Base/Axis.h"
        FatherInclude="Base/PyObjectBase.h"
        Namespace="Base"
        Constructor="true"
        Delete="true"
        FatherNamespace="Base">
    <Documentation>
        <Author Licence="LGPL" Name="Juergen Riegel" EMail="FreeCAD@juergen-riegel.net" />
        <UserDocu>User documentation here
        </UserDocu>
        <DeveloperDocu>Developer documentation here</DeveloperDocu>
    </Documentation>

Po tej preambule podana jest lista metod i atrybutów. Format metody jest następujący: 

<Methode Name="move">
    <Documentation>
        <UserDocu>
        move(Vector)
        Move the axis base along the vector
        </UserDocu>
    </Documentation>
</Methode>

Format atrybutu jest następujący: 

<Attribute Name="Direction" ReadOnly="false">
    <Documentation>
        <UserDocu>Direction vector of the Axis</UserDocu>
    </Documentation>
    <Parameter Name="Direction" Type="Object" />
</Attribute>

W przypadku atrybutu, jeśli "ReadOnly" ma wartość false, należy podać zarówno funkcję pobierającą, jak i ustawiającą. Jeśli natomiast ma wartość true, dozwolona jest tylko funkcja getter. W tym przypadku będziemy musieli dostarczyć dwie funkcje w pliku implementacji C++: 

Py::Object AxisPy::getDirection(void) const

oraz: 

void AxisPy::setDirection(Py::Object arg)

Implementacja pliku Cplusplus

Plik implementacji C++ [YourClass]PyImp.cpp zapewnia "klej", który łączy ze sobą struktury C++ i Python, skutecznie tłumacząc z jednego języka na drugi. System FreeCAD C++-to-Python zapewnia szereg klas C++, które mapują się na odpowiadające im typy Pythona. Najbardziej podstawową z nich jest klasa Py::Object - rzadko tworzona bezpośrednio, klasa ta stanowi podstawę drzewa dziedziczenia i jest używana jako typ zwracany dla każdej funkcji zwracającej dane z języka Python.

Dołączanie plików

Twój plik implementacyjny C++ będzie zawierać następujące pliki: 

#include "PreCompiled.h"

#include "[YourClass].h"

// Inclusion of the generated files (generated out of [YourClass]Py.xml)
#include "[YourClass]Py.h"
#include "[YourClass]Py.cpp"

Oczywiście można dołączyć wszelkie inne nagłówki C++, których kod wymaga do działania.

Konstruktor

Twoja implementacja C++ musi zawierać definicję funkcji PyInit: na przykład dla wrappera klasy Axis jest to: 

int AxisPy::PyInit(PyObject* args, PyObject* /*kwd*/)

W ramach tej funkcji najprawdopodobniej będziesz musiał przeanalizować argumenty przychodzące do konstruktora: najważniejszą funkcją do tego celu jest dostarczona przez środowisko Python PyArg_ParseTuple. Przyjmuje ona przekazaną listę argumentów, deskryptor oczekiwanych argumentów, które powinna przeanalizować, oraz informacje o typie i lokalizacje przechowywania przeanalizowanych wyników. Na przykład: 

PyObject* d;
    if (PyArg_ParseTuple(args, "O!O", &(Base::VectorPy::Type), &o,
                                      &(Base::VectorPy::Type), &d)) {
        // NOTE: The first parameter defines the base (origin) and the second the direction.
        *getAxisPtr() = Base::Axis(static_cast<Base::VectorPy*>(o)->value(),
                                   static_cast<Base::VectorPy*>(d)->value());
        return 0;
    }

Pełna lista specyfikatorów formatu znajduje się na stronie dokumentacja Python C API. Należy pamiętać, że zdefiniowano również kilka powiązanych funkcji, które pozwalają na użycie słów kluczowych itp. Kompletny zestaw to: 

PyAPI_FUNC(int) PyArg_Parse (PyObject *, const char *, ...);
PyAPI_FUNC(int) PyArg_ParseTuple (PyObject *, const char *, ...);
PyAPI_FUNC(int) PyArg_ParseTupleAndKeywords (PyObject *, PyObject *, const char *, char **, ...);
PyAPI_FUNC(int) PyArg_VaParse (PyObject *, const char *, va_list);
PyAPI_FUNC(int) PyArg_VaParseTupleAndKeywords (PyObject *, PyObject *, const char *, char **, va_list);

Odnośniki internetowe


Centrum Power użytkowników