如何在Cython中封装外部C++库的自定义Ciphertext类型？

基础封装实现 #

你不需要在pxd中声明私有成员m_ciphertext，Cython只需要识别你需要调用的公开接口，私有成员不会被Cython访问，无需定义。针对外部库的自定义类型，做不透明声明即可，完整的pxd写法参考：

# 先声明Palisade库的相关类型
cdef extern from "palisade.h" namespace "lbcrypto":
    # 不透明声明依赖的基础类型，不需要写内部结构
    cdef cppclass DCRTPoly:
        pass
    # 声明模板类型Ciphertext
    cdef cppclass Ciphertext[T]:
        pass
    # 声明模板类型CiphertextImpl
    cdef cppclass CiphertextImpl[T]:
        pass

# 声明你自己的包装类
cdef extern from "ckks_wrapper.h" namespace "pycrypto":
    cdef cppclass CiphertextInterfaceType:
        # 构造函数
        CiphertextInterfaceType() except +
        # 接收Ciphertext参数的构造函数
        CiphertextInterfaceType(Ciphertext[DCRTPoly]) except +
        # 析构函数
        ~CiphertextInterfaceType()
        # Getter方法，返回常量引用
        const CiphertextImpl[DCRTPoly]& GetCiphertext() const

追问解答 #

1. 头文件关联逻辑 #

你的理解不完全正确：
Cython不会自动查找palisade.h，你需要满足两个条件才能正常访问lbcrypto命名空间的类型：

• 要么在pxd中显式通过cdef extern from "palisade.h"引入该头文件
• 要么你引入的ckks_wrapper.h已经包含了palisade.h，同时你需要在setup.py的编译配置里把Palisade库的头文件路径加入include_dirs，否则编译阶段会报头文件找不到的错误。
  只要头文件引用链条完整，Cython生成的C++代码就能正常识别lbcrypto命名空间下的所有类型。

2. 类型声明写法 #

你给出的两种写法都不正确，不需要嵌套extern from块，也不需要把Palisade的类型放在pycrypto命名空间的声明块里：

• 嵌套extern from属于非法Cython语法，会直接触发编译错误
• lbcrypto和pycrypto是平级的命名空间，分开声明即可，在同一个pxd文件内先声明的类型，后面可以直接引用，不会出现你担心的无法在CiphertextInterfaceType中使用的问题。
  另外你代码里的cdef extern from "ckks_wrapper.cpp"是多余的，Cython封装只需要引入头文件，cpp文件在编译链接阶段处理即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者IanQ