使用Pybind11在C++中向Python函数传递C++函数报错问题

我需要在C11代码中调用Python的eval函数，并将C定义的函数作为参数传入，相关代码如下：

Python代码（my_module.py） #

def eval(foo):
   return foo(1)

C++代码（main.cpp） #

#include <iostream>
#include <vector>

#include <pybind11/embed.h>
#include <pybind11/numpy.h>

namespace py = pybind11;

double foo (double x) { return x; };
auto foo_py = py::vectorize(foo);

int main()
{
    py::scoped_interpreter guard{};
    py::module m = py::module::import("my_module");

    m.attr("eval")(foo_py);
}

运行时错误： #

terminate called after throwing an instance of 'pybind11::cast_error'
what(): 无法将类型为'detail::vectorize_helper (*)(double), double, double>'的调用参数'0'转换为Python对象

解决方法 #

问题根源是py::vectorize返回的是C++侧的辅助类型，无法直接被pybind11自动转换为Python可调用对象，需要显式处理：

方法1：用py::cpp_function包装函数 #

如果不需要向量化处理数组，直接把C++函数包装成Python可调用对象即可：

// 替换原代码中的auto foo_py = py::vectorize(foo);
py::cpp_function foo_py(foo);

若确实需要向量化功能，可将py::vectorize的结果包装进py::cpp_function：

auto vec_foo = py::vectorize(foo);
py::cpp_function foo_py([vec_foo](double x) { return vec_foo(x); });

方法2：显式转换为Python对象 #

在传递参数时用py::cast将foo_py转为Python可识别的对象：

m.attr("eval")(py::cast(foo_py));

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Coeus