将Cpp代码与Python集成的最佳方法

Posted 2021-04-04

我准备做一个机器人模拟器，除了控制器部分，模拟器大部分是用Python做的，控制器是用Cpp做的。

在模拟器中，机器人模型将其状态（电机角度等）发送给一个python方法，该方法封装了所有的代码，根据学习到的策略生成所需的动作，机器人必须遵循。该方法使用openai Gym和机器学习代码。然后用Cpp制作的Controller部分得到所需的动作作为输入，并应该输出特定的命令，可以喂给机器人的电机。

问题是，Cpp代码与python的最佳使用方法是什么。我希望可以直接把Policy部分的输出送到Contoller，Controller输出电机指令。我只是想把Cpp控制器部分用在函数上，如果可能的话，就像单独的黑盒子一样。

Python是解释器语言，cpp是编译器语言。Google推荐了一些候选方案，比如使用Cpython，使用Bootst.python或者使用Pybind11。Cpp部分涉及到大量的 #include链接到控制器相关的库，并将在每个时间步长中重复使用。为了加快计算速度，我认为cpp部分应该只编译一次。

欢迎任何建议

答案

我决定用pybind11来封装cpp。

pybind11是相当通用的，它支持智能指针，而且，对于那些想使用特征或向量的人，pybind11分别将它们转换成python中的numpy和list。