如何编写SWIG接口将C函数myfunc暴露为Python接口？

1. 整理C代码头文件 #

先把结构体和函数声明统一放到头文件mymodule.h中：

#ifndef MYMODULE_H
#define MYMODULE_H

typedef struct MyStruct {
    int x;
    double y;
} MyStruct;

void myfunc(MyStruct** list, int* size);

#endif

2. 编写SWIG接口文件mymodule.i #

核心是通过typemap处理C函数的输出参数，把动态分配的结构体数组转换成Python对象列表：

%module mymodule

%{
#include "mymodule.h"
#include <stdlib.h>
%}

// 让SWIG为MyStruct生成对应的Python绑定类
typedef struct MyStruct {
    int x;
    double y;
} MyStruct;

// 标记两个参数为输出参数，不需要Python传入值
%typemap(in, numinputs=0) MyStruct** list (MyStruct* temp) {
    $1 = &temp;
}

%typemap(in, numinputs=0) int* size (int temp) {
    $1 = &temp;
}

// 函数执行后，将C结构体数组转为Python对象列表
%typemap(argout) (MyStruct** list, int* size) {
    // 创建对应大小的Python列表
    PyObject* py_list = PyList_New(*$2);
    for (int i = 0; i < *$2; i++) {
        // 生成MyStruct的Python实例，最后一个参数1表示让Python管理内存（自动回收）
        PyObject* py_obj = SWIG_NewPointerObj((*$1)[i], $descriptor(MyStruct), 1);
        PyList_SetItem(py_list, i, py_obj);
    }
    // 将列表作为函数返回值输出
    $result = SWIG_Python_AppendOutput($result, py_list);
}

// 声明要暴露给Python的函数
void myfunc(MyStruct** list, int* size);

3. 编译与测试 #

编译步骤（Linux/macOS） #

# 生成Python绑定代码
swig -python mymodule.i
# 编译目标文件
gcc -fPIC -c mymodule.c mymodule_wrap.c -I/usr/include/python3.x
# 编译为共享库
gcc -shared mymodule.o mymodule_wrap.o -o _mymodule.so

Python测试代码 #

import mymodule

# 调用函数直接得到MyStruct对象列表
obj_list = mymodule.myfunc()
for idx, obj in enumerate(obj_list):
    print(f"第{idx+1}个对象: x={obj.x}, y={obj.y}")

关键说明 #

• 输出参数处理：typemap(in, numinputs=0)告诉SWIG这两个参数是输出用的，无需Python传入值，SWIG会自动创建临时变量接收结果。
• 内存管理：SWIG_NewPointerObj最后一个参数设为1，让Python的垃圾回收机制负责释放C端malloc分配的内存，避免泄漏。如果需要手动管理内存，可将该参数设为0，并额外暴露一个内存释放函数。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Maverickgugu