C++与Python混合编程环境配置 pybind11安装与使用

要搭建基于pybind11的c++++与python混合编程环境，核心步骤包括：1. 安装pybind11，可通过pip安装预编译版本或克隆官方仓库；2. 编写c++扩展模块，定义函数并通过pybind11_module宏注册为python模块；3. 使用g++或msvc等工具编译生成.so或.pyd文件；4. 在python中导入并调用编写的模块。pybind11依赖c++11及以上标准，编译时需确保正确链接pybind11并设置包含路径，推荐使用cmake简化流程，最终生成的模块文件可像普通python模块一样使用。

C++和Python混合编程在实际开发中非常常见，尤其是在需要高性能计算又希望保留Python易用性的场景下。pybind11是一个轻量级的库，能够方便地将C++代码暴露给Python调用，反过来也可以让Python对象在C++中使用。

要搭建一个基于pybind11的混合编程环境，核心步骤包括安装pybind11、编写C++扩展模块、编译生成.so（Linux/Mac）或.pyd（Windows）文件，并在Python中导入使用。

安装pybind11

pybind11可以通过多种方式安装，最简单的是使用pip安装预编译版本：

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• 使用pip安装：

  pip install pybind11

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如果你需要从源码构建或者进行更复杂的集成，也可以克隆官方仓库到本地项目中：

• 克隆仓库：

  git clone https://github.com/pybind/pybind11.git

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安装完成后，确保你的C++编译器支持C++11及以上标准，因为pybind11依赖这些特性。

编写第一个C++扩展模块

创建一个简单的C++文件，比如example.cpp，内容如下：

#include <pybind11/pybind11.h>

int add(int i, int j) {
    return i + j;
}

PYBIND11_MODULE(example, m) {
    m.doc() = "A simple example module"; // 可选的模块说明
    m.def("add", &add, "A function that adds two numbers");
}

这段代码定义了一个简单的加法函数，并通过宏PYBIND11_MODULE将其注册为Python模块中的add函数。

编译C++代码为Python模块

编译是关键步骤之一，你需要告诉编译器如何链接pybind11并生成Python可用的模块。

Linux/macOS下使用g++编译：

c++ -O3 -Wall -shared -std=c++11 -fPIC `python3 -m pybind11 --includes` example.cpp -o example`python3-config --extension-suffix`

Windows下使用MSVC：

如果你使用Visual Studio，可以创建一个DLL项目，设置包含路径为pybind11头文件目录，并启用C++11支持。

也可以使用命令行工具如cl.exe，但相对复杂一些。

提示：如果使用CMake，pybind11提供了一个非常方便的pybind11_add_module函数来简化编译流程。

在Python中调用C++模块

完成编译后，你会得到一个类似example.cpython-39-x86_64-linux-gnu.so的文件（具体名称根据平台和Python版本不同而变化），你可以像普通模块一样导入它：

import example
print(example.add(2, 3))  # 输出 5

这样你就成功地用pybind11实现了C++与Python的交互。

基本上就这些。配置过程不复杂但容易忽略细节，尤其是路径设置和编译参数部分，建议一步步验证每个环节是否成功。

以上就是C++与Python混合编程环境配置 pybind11安装与使用的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！