pybind11模板函数myadd无法导入，基础函数add可用问题求助

我基于pybind11的demo尝试使用模板函数，基础函数add能正常导入使用，但模板实例化的myadd无法导入，报错如下：

>>> from example import add
>>> add(2,3)
5L
>>> from example import myadd
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: cannot import name myadd

即使复制文档示例代码，只要涉及模板、shared_ptr等复杂结构都会出现该问题，我的源代码如下：

#include <pybind11/pybind11.h>
#include <iostream>
#include <string>
int add(int i, int j) {
    return i + j;
}

template <class T> //template <typename T> doesn't work as well
T myadd(T a, T b) {
    return a+b;
}
namespace py = pybind11;

PYBIND11_MODULE(example, m) {
    // optional module docstring
    m.doc() = "pybind11 example plugin";

    // define add function
    m.def("add", &add, "A function which adds two numbers");
    m.def("myadd", &myadd<int>);
    m.def("myadd", &myadd<float>);
}

原因与解决办法 #

• 当前写法多次调用m.def("myadd", ...)，会导致后注册的函数覆盖前一个，最终只有最后一个实例（myadd<float>）被绑定，但pybind11无法自动让Python识别这种重载，所以导入时找不到函数名。

• 正确做法是用pybind11的重载机制，两种实现方式：

  1. 使用py::overload_cast明确参数类型，帮助Python识别重载：

     m.def("myadd", py::overload_cast<int, int>(&myadd<int>), "Add two integers");
     m.def("myadd", py::overload_cast<float, float>(&myadd<float>), "Add two floats");
     

  2. 强制转换函数指针类型，明确签名：

     m.def("myadd", (int(*)(int, int))&myadd<int>, "Add two integers");
     m.def("myadd", (float(*)(float, float))&myadd<float>, "Add two floats");
     

• 另外检查编译过程：确保模板实例化没有被编译器优化掉（你已经显式取了函数指针，一般不会有这个问题，但如果编译时有警告需要留意）。

修改后Python端就能正常导入myadd，并根据参数类型自动调用对应版本：

>>> from example import myadd
>>> myadd(2, 3)
5
>>> myadd(2.5, 3.5)
6.0

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vladislav