从C++返回的多维数组在使用ctype时发送垃圾。

Question

我在用Python制作游戏引擎。目前它运行在5-7 FPS，我想增加它。所以我想用C/C++把形状放到框架上。我的帧是三维数组。我想在python和C++之间传输这些数组。但是当使用np.ctypeslib.ndpointer时，数组包含垃圾。

下面是C++文件的代码：

#include <iostream>

using namespace std;

int*** zeros_3d_cpp(int n1, int n2, int n3) {
    int ***arr = new int**[n1];

    for (int i = 0; i < n1; i++) {
        arr[i] = new int*[n2];
        for (int j = 0; j < n2; j++) {
            arr[i][j] = new int[n3];
            for (int k = 0; k < n3; k++) {
                arr[i][j][k] = 0;
            }
        }
    }

    return arr;
}

extern "C" {
    __declspec(dllexport) int*** zeros_3d(int n1, int n2, int n3) { return zeros_3d_cpp(n1, n2, n3); }
}

下面是python代码：

from ctypes import *
import numpy as np

lib = cdll.LoadLibrary('./bin/main.dll')

lib.zeros_3d.argtypes = [c_int, c_int, c_int]
lib.zeros_3d.restype = np.ctypeslib.ndpointer(dtype=c_int, ndim=3, shape=(3, 2, 4))

print(lib.zeros_3d(3, 2, 4))

生成的输出是：

[[[  4490944         0   4491040         0]
  [  4491136         0 387641098 268496650]]

 [[  4490976         0   4491008         0]
  [  4456792         0 387641098 268496650]]

 [[        0         0         0         0]
  [  4456792         0 387641098 268496650]]]

而它应该是，，到处都是。

请帮我快点，我想在我的学校开学之前完成这个项目。

Answer 1

我不认为这是一个好主意，存储在一个多维数组，如你所说的帧。这样可以更容易地将数据存储在一个线性一维数组中.

int*** zeros_3d_cpp(int n1, int n2, int n3) {
    int ***arr = new int**[n1];

    for (int i = 0; i < n1; i++) {
        arr[i] = new int*[n2];
        for (int j = 0; j < n2; j++) {
            arr[i][j] = new int[n3];
            for (int k = 0; k < n3; k++) {
                arr[i][j][k] = 0;
            }
        }
    }

    return arr;
}

我会将代码分成两部分，首先分配Array，然后填充它。

int* zeros_3d_cpp(int width, int height, int breadth) {
    //Allocating Memory
    int *arr = new int[width*height*breadth];

    for (int i = 0; i < breadth; i++) 
    {
        //Iterates over 2D Image
        for (int j = 0; j < height; j++) 
        {
            //Iterates over a Single Row
            for (int k = 0; k < width; k++) 
            {
                arr[i*width*height + j*width +k] = 0;
            }
        }
    }

    return arr;
}

确保将内存(即返回的数组ptr )绑定到python中的某个对象。

存储器

此外，您正在使用原始指针，使用额外的预防措施来查看谁在管理资源的内存。您可以使用numpy或C++从python端分配内存(在您的情况下是动态数组)，并跟踪对象在Python中的生存期，以确保它被正确释放。

您还可以使用numpy在python中创建数组，然后将指针返回到C++，因此C++函数将以起始指针地址作为输入。

void zeros_3d_cpp(int* start_address, int width, int height, int breadth) {
 //Only fill in with zeros
}