pybind11 中重载赋值运算符的绑定指南：类型安全，属性支持和灵活性

python

2024-03-14 12:15:51

在 pybind11 中处理绑定重载赋值运算符

问题

在使用 pybind11 绑定 C++ 代码时，绑定具有重载赋值运算符的类可能会遇到困难。通常的方法（使用 __setattr__) 无法同时允许自定义属性和支持赋值运算符。

解决方法

要解决此问题，可以使用 py::detail::overload_cast<> 来强制类型检查，指定 __setattr__ 定义的参数类型。这确保了只有预期的类型才能分配给属性，并允许定义属性和公共成员。

优点

此方法的主要优点包括：

类型安全： 强制进行类型检查，确保只将预期的类型分配给属性。
属性支持： 允许定义属性和公共成员，而不会与 __setattr__ 冲突。
灵活性： 可以根据需要添加或删除特定的类型转换，从而调整 __setattr__ 的行为。

限制

需要注意的是，此方法的局限性包括：

手动类型检查： 需要手动编写每个重载的类型检查代码，这可能会很繁琐。
潜在的性能影响： 使用 py::detail::overload_cast<> 会引入额外的类型检查开销，在某些情况下可能会对性能产生影响。

如何使用

以下是使用此方法的步骤：

为每个 __setattr__ 定义指定参数类型，使用 py::detail::overload_cast<>。
将此重载的 __setattr__ 定义添加到类定义中。

示例代码

class MyClass {
 public:
    MyClass(double value) : member(value) { }
    // ...
    MyDouble member;
    std::string label;
};

// ...

py::class_< MyClass >(module, "MyClass")
    .def(py::init< double >(), "value"_a)
    .def("__setattr__", py::detail::overload_cast<const char*, double>(&MyClass::__setattr__, py::const_))
    .def("__setattr__", py::detail::overload_cast<const char*, MyDouble&>(&MyClass::__setattr__, py::const_))
    .def("__setattr__", py::detail::overload_cast<const char*, std::string&>(&MyClass::__setattr__, py::const_))
    .def_readonly("label", &MyClass::label)     // <- only getter
    .def_readonly("member", &MyClass::member);  // <- only getter