pybind11 绑定返回引用的函数：一个实用指南

如何在 pybind11 中绑定返回引用的函数

问题：返回引用函数的 pybind11 绑定

在使用 pybind11 绑定 C++ 代码时，返回引用的函数可能会出现问题。当尝试访问返回对象的成员时，你可能会发现无法对返回对象进行修改，因为会从返回的引用创建临时副本。

解决方案：使用 pybind11 的 cpp_function

要解决此问题，可以使用 pybind11 的 py::cpp_function 来绑定返回引用的函数。py::cpp_function 可确保返回引用与 Python 解释器保持一致，从而允许在 Python 代码中修改返回的对象。

要使用 py::cpp_function，只需在绑定返回引用的函数时将其指定为 py::cpp_function，如下所示：

py::class_<Container>(module, "Container")
    .def("__getitem__", py::cpp_function(&Container::operator[], &Container::operator[]), "idx"_a)

通过这种方式，返回引用函数将按预期工作，并且你将能够在 Python 代码中修改返回的对象。

为什么需要 pybind11 的 cpp_function？

pybind11 的常规绑定机制无法处理返回引用的函数，因为这些函数返回的不是 Python 对象，而是 C++ 引用。py::cpp_function 专用于绑定返回引用的函数，因为它知道如何处理返回的引用并将其转换为 Python 对象。

常见问题解答

• 什么是返回引用的函数？

返回引用的函数是返回对某个对象的引用的函数。引用是一种直接访问对象的内存地址的方式，允许你修改对象的成员而无需创建副本。

• 为什么在 pybind11 中绑定返回引用的函数很重要？

在 pybind11 中绑定返回引用的函数很重要，因为它允许你从 Python 代码访问和修改 C++ 对象。这在需要修改返回的对象或与 C++ 代码进行交互时非常有用。

• 如何使用 pybind11 的 cpp_function 绑定返回引用的函数？

要使用 pybind11 的 py::cpp_function 绑定返回引用的函数，只需在绑定函数时将其指定为 py::cpp_function，如下所示：

py::class_<Container>(module, "Container")
    .def("__getitem__", py::cpp_function(&Container::operator[], &Container::operator[]), "idx"_a)

• 我应该何时使用 pybind11 的 cpp_function？

你应该在需要从 Python 代码访问和修改 C++ 对象时使用 pybind11 的 py::cpp_function 来绑定返回引用的函数。

• 除了 pybind11 的 cpp_function 之外，还有哪些其他方法可以绑定返回引用的函数？

除了 pybind11 的 py::cpp_function 之外，还有其他一些方法可以绑定返回引用的函数，例如：

* 使用 `py::return_value_policy::reference` 返回值策略
* 使用 `py::return_value_policy::reference_internal` 返回值策略
* 使用 `py::keep_alive<0,1>()` 调用策略
* 使用 `py::keep_alive<1,0>()` 调用策略

但是，这些方法可能并不总能按预期工作，因此使用 py::cpp_function 通常是绑定返回引用的函数的最佳方法。