Bir nump dizisini bir cffi işlevine nasıl geçirirsiniz ve bir tane nasıl çıkartabilirsiniz?

Question

Python ve Numpy kullanarak bir ses algoritması geliştiriyorum. Şimdi bu algoritmayı C'nin bir parçasını uygulayarak hızlandırmak istiyorum. Geçmişte, I have done this using cython. Şimdi aynı şeyi yeni cffi kullanarak yapmak istiyorum.

void copy(float *in, float *out, int len) { 
    for (int i=0; i<len; i++) { 
     out[i] = in[i]; 
    } 
} 

Şimdi iki numpy diziler oluşturmak ve bu bu fonksiyonu tarafından işlenecek istiyorum:

test amaçları için, ben önemsiz bir C işlevi yazdı.

1. doğrudan kopyalama olmadan numpy Dizilerin yatan yüzer tamponlarını erişmek için bir yol var mı: Bu kodu geliştirmek istiyoruz, ancak

   import numpy as np 
   from cffi import FFI 
   
   ffi = FFI() 
   ffi.cdef("void copy(float *in, float *out, int len);") 
   C = ffi.dlopen("/path/to/copy.dll") 
   
   float_in = ffi.new("float[16]") 
   float_out = ffi.new("float[16]") 
   
   arr_in = 42*np.ones(16, dtype=np.float32) 
   
   float_in[0:16] = arr_in[0:16] 
   C.copy(float_in, float_out, 16) 
   arr_out = np.frombuffer(ffi.buffer(float_out, 16*4), dtype=np.float32) 
   

   : Bunu yapmanın bir yolunu onları?

2. ffi.buffer, bir C dizisinin içeriğine hızlıca Numpy dizisine dönüştürmek için çok uygundur. Tek tek öğeleri kopyalamadan numpy dizisini bir C dizisine dönüştürmek için eşdeğer bir yol var mı?
3. Bazı uygulamalar için float_in[0:16] = arr_in[0:16], verilere erişmenin kolay bir yoludur. Tersi, arr_out[0:16] = float_out[0:16], ancak çalışmaz. Neden olmasın? ndarray arasında

Answer 1

ctypes özelliği ctypes modülü ile etkileşime girebilir, örneğin, ndarray.ctypes.data dizinin veri adresi, sen, bir float * işaretçi döküm ve ardından C işlev işaretçiyi geçebilir. Sorunuzun 3 için

import numpy as np 
from cffi import FFI 

ffi = FFI() 
ffi.cdef("void copy(float *in, float *out, int len);") 
C = ffi.dlopen("ccode.dll") 

a = 42*np.ones(16, dtype=np.float32) 
b = np.zeros_like(a) 
pa = ffi.cast("float *", a.ctypes.data) 
pb = ffi.cast("float *", b.ctypes.data) 

C.copy(pa, pb, len(a)) 
print b 

:

Ben ffi dizisi, iç tampon var erişmek için gerekli bilgileri numpy sağlamaz düşünüyorum. Bu yüzden numpy, başarısız olan bir float numarasına dönüştürmeyi deneyin.

import numpy as np 
import cffi 
ffi = cffi.FFI() 

a = np.zeros(42) 
data = a.__array_interface__['data'][0] 
cptr = ffi.cast ("double*" , data) 

şimdi bir cffi vardır: o dizi arayüz aracılığıyla

float_in[0:16] = list(arr_in[0:16]) 

Answer 2

verileri bir numpy dizide erişilebilir: I can düşündüğü

iyi çözüm ilk listelemek dönüştürmek olduğunu Kopyalama rutininize iletebileceğiniz işaretçi türü. bunun temel bir yaklaşım olduğuna dikkat edin; numpy dizileri verilerini düz bellekte içermeyebilir, bu nedenle ndarrayınız yapılandırılmışsa, şeklini ve adımlarını dikkate almanız gerekir. Her şey yolundaysa, bu yeterlidir.

Answer 3

Bunun için bir güncelleştirme: CFFI'nin modern sürümleri ffi.from_buffer() numaralı ffi.from_buffer() numaralı arabelleğe sahiptir. Bu, herhangi bir arabellek nesnesini (numpy dizisi gibi) char * FFI işaretçisine dönüştürür. Artık doğrudan yapabilirsiniz: Doğrudan

cptr = ffi.cast("float *", ffi.from_buffer(my_np_array)) 

veya çağrıya argümanlar (char *float * otomatik döküm edilir) olarak:

C.copy(ffi.from_buffer(arr_in), ffi.from_buffer(arr_out), 16)