C 数组到 PyArray

我正在编写一个 Python C 扩展，而不使用 Cython。

我想在 C 中分配一个双精度数组，在内部函数（恰好在 Fortran 中）中使用它并返回它。我指出 C-Fortran 接口在 C 中运行得很好。

static PyObject *
Py_drecur(PyObject *self, PyObject *args)
{
  // INPUT
  int n;
  int ipoly;
  double al;
  double be;

  if (!PyArg_ParseTuple(args, "iidd", &n, &ipoly, &al, &be))
    return NULL;

  // OUTPUT
  int nd = 1;
  npy_intp dims[] = {n};
  double a[n];
  double b[n];
  int ierr;

  drecur_(n, ipoly, al, be, a, b, ierr);

  // Create PyArray
  PyObject* alpha = PyArray_SimpleNewFromData(nd, dims, NPY_DOUBLE, a);
  PyObject* beta = PyArray_SimpleNewFromData(nd, dims, NPY_DOUBLE, b);

  Py_INCREF(alpha);
  Py_INCREF(beta);

  return Py_BuildValue("OO", alpha, beta);
}

我调试了这段代码，当我尝试从 a 中创建 alpha 时，出现分段错误。到那里一切正常。函数 drecur_ 可以工作，如果删除它，我也会遇到同样的问题。

现在，围绕 C 数据定义 PyArray 的标准方法是什么？我找到了文档，但没有很好的例子。另外，内存泄漏怎么办？返回前 INCREF 是否正确，以便保留 alpha 和 beta 的实例？当不再需要它们时，释放怎么办？

EDIT我终于用在中找到的方法得到了正确的结果NumPy 食谱 http://www.scipy.org/Cookbook/C_Extensions/NumPy_arrays.

static PyObject *
Py_drecur(PyObject *self, PyObject *args)
{
  // INPUT
  int n;
  int ipoly;
  double al;
  double be;
  double *a, *b;
  PyArrayObject *alpha, *beta;

  if (!PyArg_ParseTuple(args, "iidd", &n, &ipoly, &al, &be))
    return NULL;

  // OUTPUT
  int nd = 1;
  int dims[2];
  dims[0] = n;
  alpha = (PyArrayObject*) PyArray_FromDims(nd, dims, NPY_DOUBLE);
  beta = (PyArrayObject*) PyArray_FromDims(nd, dims, NPY_DOUBLE);
  a = pyvector_to_Carrayptrs(alpha);
  b = pyvector_to_Carrayptrs(beta);
  int ierr;

  drecur_(n, ipoly, al, be, a, b, ierr);

  return Py_BuildValue("OO", alpha, beta);
}

double *pyvector_to_Carrayptrs(PyArrayObject *arrayin)  {
  int n=arrayin->dimensions[0];
  return (double *) arrayin->data;  /* pointer to arrayin data as double */
}

请随意对此发表评论并感谢您的回答。

所以首先看起来可疑的是你的数组a and b都在函数的局部范围内。这意味着返回后您将获得非法内存访问。

所以你应该用以下方式声明数组

double *a = malloc(n*sizeof(double));

然后您需要确保稍后由您创建的对象释放内存。 请参阅文档的这段引用：

Py对象PyArray_SimpleNewFromData(int nd, npy_intp暗淡、int 类型编号、void* 数据）

有时，您希望将其他地方分配的内存包装到 ndarray 对象中以供下游使用。这个例程使执行此操作变得简单。前三个参数与 PyArray_SimpleNew 中的相同，最后一个参数是指向 ndarray 应该使用的连续内存块的指针，因为它的数据缓冲区将以 C 风格的连续方式解释。返回对 ndarray 的新引用，但 ndarray 不会拥有其数据。当这个ndarray被释放时，指针不会被释放。

您应该确保在返回的数组存在时不会释放所提供的内存。处理此问题的最简单方法是数据来自另一个引用计数的 Python 对象。传入指针后，该对象的引用计数应该增加，并且返回的 ndarray 的基成员应该指向拥有该数据的 Python 对象。然后，当 ndarray 被释放时，基成员将被适当地 DECREF。如果您希望在 ndarray 被释放后立即释放内存，那么只需在返回的 ndarray 上设置 OWNDATA 标志即可。

对于你的第二个问题Py_INCREF(alpha);通常仅当您打算将引​​用保留在全局变量或类成员中时才需要。 但由于您只是包装一个函数，因此您不必这样做。 可悲的是，该功能可能是PyArray_SimpleNewFromData不会将参考计数器设置为 1，如果是这种情况，您必须将其增加到 1。我希望这是可以理解的;)。