Обертывание std:: vector с помощью boost:: набор индексирования векторов python

из-за семантических различий между языками часто очень сложно применить одно многоразовое решение ко всем сценариям, когда задействованы коллекции. Самая большая проблема заключается в том, что, хотя коллекции Python напрямую поддерживают ссылки, коллекции C++ требуют уровня косвенности, например, наличия shared_ptr типы элементов. Без этой косвенности коллекции C++ не смогут поддерживать ту же функциональность, что и коллекции Python. Например, рассмотрим два индексы, относящиеся к одному и тому же объекту:

s = Spam()
spams = []
spams.append(s)
spams.append(s)

без типов элементов типа указателя коллекция C++ не может иметь два индекса, ссылающихся на один и тот же объект. Тем не менее, в зависимости от использования и потребностей, могут быть опции, которые позволяют интерфейс Pythonic-ish для пользователей Python, сохраняя при этом одну реализацию для C++.

• наиболее подходящие для Python решение будет использовать специальный конвертер, который будет конвертировать итерируемый объект Python для коллекция C++. См.этой ответ для деталей реализации. Рассмотрим этот вариант, если:
  • элементы коллекции дешевы для копирования.
  • функции C++ работают только с типами rvalue (т. е. std::vector<> или const std::vector<>&). Это ограничение не позволяет C++ вносить изменения в коллекцию Python или ее элементы.
• увеличить vector_indexing_suite возможности, повторное использование как можно большего количества возможностей, таких как его прокси для безопасной обработки удаления индекса и перераспределения базовой коллекции:
  • выставить модель с настраиваемым HeldType который функционирует как интеллектуальный указатель и делегирует либо экземпляр, либо прокси-объекты элемента, возвращенные из vector_indexing_suite.
  • Monkey patch методы коллекции, которые вставляют элементы в коллекцию, чтобы пользовательский HeldType будет делегировать элемент полномочие.

при выставлении класса для повышения.Питон,HeldType - это тип объекта, который внедряется в Boost.объект Python. При доступе к объекту обернутые типы, Boost.Питон вызывает get_pointer() на HeldType. The object_holder класс ниже предоставляет возможность вернуть дескриптор либо экземпляру, которому он принадлежит, либо прокси-серверу элемента:

/// @brief smart pointer type that will delegate to a python
///        object if one is set.
template <typename T>
class object_holder
{
public:

  typedef T element_type;

  object_holder(element_type* ptr)
    : ptr_(ptr),
      object_()
  {}

  element_type* get() const
  {
    if (!object_.is_none())
    {
      return boost::python::extract<element_type*>(object_)();
    }
    return ptr_ ? ptr_.get() : NULL;
  }

  void reset(boost::python::object object)
  {
    // Verify the object holds the expected element.
    boost::python::extract<element_type*> extractor(object_);
    if (!extractor.check()) return;

    object_ = object;
    ptr_.reset();
  }

private:
  boost::shared_ptr<element_type> ptr_;
  boost::python::object object_;
};

/// @brief Helper function used to extract the pointed to object from
///        an object_holder.  Boost.Python will use this through ADL.
template <typename T>
T* get_pointer(const object_holder<T>& holder)
{
  return holder.get();
}

С косвенной поддержкой, единственное, что оставшийся исправляет коллекцию, чтобы установить object_holder. Один чистый и многоразовый способ поддержать это-использовать def_visitor. Это универсальный интерфейс, который позволяет class_ объекты, которые должны быть расширены неинтрузивно. Например,vector_indexing_suite использует эту возможность.

на custom_vector_indexing_suite класс ниже обезьяны патчи append() метод для делегирования исходному методу, а затем вызывает object_holder.reset() С прокси для вновь установленного элемента. В результате object_holder ссылка на элемент, содержащийся в коллекции.

/// @brief Indexing suite that will resets the element's HeldType to
///        that of the proxy during element insertion.
template <typename Container,
          typename HeldType>
class custom_vector_indexing_suite
  : public boost::python::def_visitor<
      custom_vector_indexing_suite<Container, HeldType>>
{
private:

  friend class boost::python::def_visitor_access;

  template <typename ClassT>
  void visit(ClassT& cls) const
  {
    // Define vector indexing support.
    cls.def(boost::python::vector_indexing_suite<Container>());

    // Monkey patch element setters with custom functions that
    // delegate to the original implementation then obtain a 
    // handle to the proxy.
    cls
      .def("append", make_append_wrapper(cls.attr("append")))
      // repeat for __setitem__ (slice and non-slice) and extend
      ;
  }

  /// @brief Returned a patched 'append' function.
  static boost::python::object make_append_wrapper(
    boost::python::object original_fn)
  {
    namespace python = boost::python;
    return python::make_function([original_fn](
          python::object self,
          HeldType& value)
        {
          // Copy into the collection.
          original_fn(self, value.get());
          // Reset handle to delegate to a proxy for the newly copied element.
          value.reset(self[-1]);
        },
      // Call policies.
      python::default_call_policies(),
      // Describe the signature.
      boost::mpl::vector<
        void,           // return
        python::object, // self (collection)
        HeldType>()     // value
      );
  }
};

обертывание должно происходить во время выполнения, и пользовательские объекты функтора не могут быть напрямую определены в классе через def(), так что make_function()