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C++ of the Day #13 - Boost.Python 사용하기 #4

오늘은 Boost.Python에 관한 마지막 글로 이전 글들 ((http://ideathinking.com/blog/?p=35
http://ideathinking.com/blog/?p=38
http://ideathinking.com/blog/?p=39
)) 에서 언급되었던 자동 코드 생성 도구인 Pyste에 대해 살펴보도록 하겠습니다.

Requirements

먼저 준비해야 할 것들은 다음과 같습니다.
  1. pyste
    <your path>/boost_1_33_1/libs/python/pyste/install 디렉토리에서 다음과 같이 pyste를 인스톨합니다.
    python setup.py install
    
  2. elementtree library
  3. Cmake
  4. GCCXML
    gccxml 은 다운로드 버전보다는 cvs 버전을 사용하시는게 좋습니다. 환경에 따라 이전 버전은 컴파일이 안되더군요. ((집에서 사용하는 Ubuntus에서는 컴파일이 되지 않아 cvs 버전을 사용했습니다.))
    다음과 같이 인스톨합니다.
    $ mkdir gccxml-build
    $ cd gccxml-build
    $ cmake ../gccxml
    $ make
    $ make install
    

Usage

먼저 이번에 사용할 코드는 이전에 사용하였던 것과 같은 Point 클래스 코드입니다.
#include <string>
#include <sstream>
#include <iostream>

class Point
{
public:
  Point(int x = 0, int y = 0) : x_(x), y_(y) {
  }
  void x(int x) {
    x_ = x;
  }
  void y(int y) {
    y_ = y;
  }
  int x() const {
    return x_;
  }
  int y() const {
    return y_;
  }
  void set(int x = 0, int y = 0) {
    x_ = x;
    y_ = y;
  }
  std::string to_s() const {
    std::ostringstream ss;
    ss << "(" << std::dec << x_ << ", " << y_ << ")";
    return ss.str();
  }
private:
  int x_, y_;
};
이전과 다른 점은 BOOST_PYTHON_MODULE(point)과 같이 python 을 위한 코딩이 없다는 점이죠. 그럼 이전에 손으로 작업했던 이러한 코드를 pyste를 사용해 자동으로 만들기 위해 아래와 같이 point.pyste 라는 파일을 작성합니다.
Class("Point", "point.cpp")
위의 문법은 "Point 클래스를 python에서 사용할 수 있게 해달라. 만들 Point 클래스의 선언은 point.cpp 파일안에 있다"라는 뜻입니다. 우리의 파일은 .cpp에 Point 클래스가 선언되어 있기 때문에 point.cpp 함수를 적어주었지만 일반적인 경우엔 .h 파일이 들어가겠죠. 그리고 기타 전역이나 namespace 영역에 함수들은 없이 클래스만 하나 있기 때문에 위와 같이 한줄만 적어주면 됩니다. 그럼 아래와 같이 pyste를 실행시킵니다. 원래 결과 출력 파일의 default naming은 &original file>.cpp 인데 이미 우리 파일의 이름이 point.cpp이기 때문에 --out 옵션을 주어 출력 파일명을 바꾸었습니다.
pyste.py --module=point --out pointlib.cpp point.pyste 
결과로 생성된 pointlib.cpp 파일은 아래와 같습니다. 이전 글들에서 손으로 작성하였던 문법들이 자동으로 생성되었음을 알 수 있습니다. 그리고 Point 클래스가 선언된 파일로 point.cpp 를 사용했기 때문에 point.cpp 가 #include 되었음을 알 수 있습니다.
// Boost Includes ==============================================================
#include <boost python.hpp>
#include <boost cstdint.hpp>

// Includes ====================================================================
#include <point.cpp>

// Using =======================================================================
using namespace boost::python;

// Declarations ================================================================
namespace  {

BOOST_PYTHON_MEMBER_FUNCTION_OVERLOADS(Point_set_overloads_0_2, set, 0, 2)


}// namespace 


// Module ======================================================================
BOOST_PYTHON_MODULE(point)
{
class_< Point >("Point", init< const Point& >())
.def(init< optional< int, int > >())
.def("x", (void (Point::*)(int) )&Point::x)
.def("y", (void (Point::*)(int) )&Point::y)
.def("x", (int (Point::*)() const)&Point::x)
.def("y", (int (Point::*)() const)&Point::y)
.def("set", &Point::set, Point_set_overloads_0_2())
.def("to_s", &Point::to_s)
;

}
자 그럼 이렇게 나온 pointlib.cpp를 가지고 python 확장 모듈을 만들어 봅시다. 아래와 같은 setup.py를 사용하면 되겠죠. 여기서 sources 부분에 pointlib.cpp만 있고 point.cpp는 없음을 알 수 있습니다. 물론 이유는 pointlib.cpp에서 point.cpp를 통째로 #include 했기 때문이죠. 만약 Point 클래스가 .h와 .cpp로 나누어져 있었다면 sources 부분에 point.cpp도 포함되어야 합니다.
from distutils.core import setup, Extension

module1 = Extension('point',
include_dirs = ['<your path="">/include'],
libraries = ['boost_python'],
library_dirs = ['<your path="">/lib'],
sources = ['pointlib.cpp'])

setup (name = 'point',
version = '1.0',
description = 'This is a demo package',
ext_modules = [module1])
이렇게 해서 만들어진 확장 모듈을 사용한 예는 다음과 같습니다.
>>> from point import Point
>>> x = Point(1)
>>> x.to_s()
'(1, 0)'
>>> x.x()
1
>>> x.y()
0
>>> x.x(3)
>>> x.x()
3


Conclusion

이번까지 네번에 걸쳐 Boost.Python에 대해 알아보았습니다. 생각보다 간단히 C++ 객체를 python에서 사용할 수 있음을 알 수 있었습니다.

그럼 이제 여러분들도 프로그래밍 언어간의 fusion을 경험해보세요~ ;-)

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#include

int count1(int n)
{
static int cnt = 1; // not 0 because n starts from 2. see main.

while (n > 0) {
if ((n % 10) == 1) ++cnt;
n /= 10;
}

return cnt;
}

int main()
{
using namespace std;

int n = 2;

while (count1(n) != n) ++n;
cout << n << endl;
}


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bjam -sTOOLS=gcc -with-python install

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위의 경우와 유사하게 configure의 --prefix 옵션으로 설치될 위치를 변경할 수 있다.

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