c++ - (boost.python) 暴露重载的 operator+() 时出错。 "TypeError: No to_python (by-value) converter found"

Question

我是 boost.python 的新手，我遇到了这个错误，我想得到一些帮助。作为一个更大项目的一部分，我正在为我拥有的 vector 类编写一个包装器。正如您从下面的代码中注意到的那样，此类可以是 2D 或 3D，但对于我当前遇到的问题来说差别不大。我正在尝试包装我拥有的 vector 类中定义的一些运算符，只要函数(或重载运算符)不返回 Vector 类型的“值”，它就可以正常工作，所以我猜 python 不知道什么处理我按值返回的对象。这是代码:

struct D2
{
   //...
   typedef Eigen::Matrix< long double, 2, 1 > Vector;
   //...
};
struct D3
{
   //...
   typedef Eigen::Matrix< long double, 3, 1 > Vector;
   //...
};

现在定义了下面的宏来为两个可能的维度做同样的工作

BOOST_PYTHON_MODULE(types)
{
using namespace boost::python;

#define GPS_PY_EXPOSE_VECTOR(DIM, NAME)                                                 \
        class_<DIM::Vector>(NAME)                                                       \
                .def(init<DIM::Vector>())                                               \
                .def("norm", &DIM::Vector::norm)                                        \
                .def("__setitem__", &PyVectorHelper<DIM>::setVectorElem)                \
                .def("__getitem__", &PyVectorHelper<DIM>::getVectorElem)                \
                .def(self += self)                                                      \
                .def(self -= self)                                                      \
                .def(self + self)   /*Not working!!!*/                                  \
                .def(self - self)   /*Not working!!!*/                                  \
                .def("toStr", &PyVectorHelper<DIM>::toPyString)                         \
                .def("__str__", &PyVectorHelper<DIM>::toStdString)                      \
        ;

GPS_PY_EXPOSE_VECTOR(D2, "Vector2D")
GPS_PY_EXPOSE_VECTOR(D3, "Vector3D")
}

上面的代码工作正常，除非我尝试在 python 中使用“+”或“-”运算符，如下所示:

>>>import types
>>>v1 = types.Vector2D()
>>>v2 = types.Vector2D()
>>>v3 = v1 + v2                //ERROR!!!

错误如下:

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: No to_python (by-value) converter found for C++ type: Eigen::CwiseBinaryOp<Eigen::internal::scalar_sum_op<long double>, Eigen::Matrix<long double, 2, 1, 0, 2, 1> const, Eigen::Matrix<long double, 2, 1, 0, 2, 1> const>

我遵循了教程 here , 我在互联网上没有找到与错误相关的信息。

非常欢迎任何帮助! 提前致谢。

在 Luc Danton 的回答后进行编辑

致 Luc Danton:感谢您的回答，我尝试了您所说的方法，但它不起作用。这是我得到的错误:

error: no matching function for call to ‘boost::python::class_<Eigen::Matrix<long double, 2, 1, 0, 2, 1>, boost::python::detail::not_specified, boost::python::detail::not_specified, boost::python::detail::not_specified>::def(boost::python::detail::operator_<(boost::python::detail::operator_id)0u, boost::python::self_ns::self_t, boost::python::self_ns::self_t>, boost::python::return_value_policy<boost::python::to_python_value<Eigen::Matrix<long double, 2, 1, 0, 2, 1> >, boost::python::default_call_policies>)’

但是，由于您的评论，我有了这个想法:编写一个辅助函数来执行加法并转换 Eigen“表达式对象”(代表运算符的私有(private)类型)。这是:

template <typename TDim>
struct PyVectorHelper
{
    //...
    static typename TDim::Vector sum(typename TDim::Vector const &v1, typename TDim::Vector const &v2)
    {
        return v1 + v2;
    }
    //...
};

然后

.def("__add__", &PyVectorHelper<DIM>::sum)

自 PyVectorHelper<DIM>::sum 以来，这工作正常并且按照我的意愿进行返回 DIM::Vector .问题是几乎每个被 Eigen 重载的运算符都会返回一个表达式对象，这意味着我必须为几乎所有运算符实现类似的函数!那既不好也不实用:P。

也许仍然可以使用 return_value_policy和 to_python_value这样我就可以避免这种繁琐的运算符重写？

Answer 1

似乎矩阵/vector 库正在使用表达式模板。在这种情况下，正如您所说，operator+不返回 vector ，而是返回表示操作的私有(private)类型。返回值被困在 C++ 端，不能传递给 Python，因为私有(private)类型没有注册。

现在我对 Boost.Python 不太熟悉，但我认为您可以使用 return value policy 解决您的问题。 .通过 return_value_policy<to_python_value<DIM::Vector> >因为策略会强制将返回的类型转换为 DIM::Vector ，您已注册。这看起来像:

.def(self + self, return_value_policy<to_python_value<DIM::Vector> >())