将 numpy 数组传递给 Delphi dll

Question

我正在尝试在Python中实现图像分类算法。问题是 python 循环遍历数组需要很长时间。这就是为什么我决定编写一个执行数组处理的Delphi dll。我的问题是我不知道如何将多维 python 数组传递给我的 dll 函数。

德尔福dll提取：（我只使用这个函数进行测试）

type
    TImgArray = array of array of Integer;
function count(a: TImgArray): Integer; cdecl;
begin
    result:= high(a);
end;

相关的 Python 代码：

arraydll = cdll.LoadLibrary("C:\ArrayFunctions.dll")
c_int_p = ctypes.POINTER(ctypes.c_int32)
data = valBD.ReadAsArray()
data = data.astype(np.int32)
data_p = data.ctypes.data_as(c_int_p)
print arraydll.count(data_p)

dll 函数返回的值不正确（它是 2816 而不是 7339）。 这就是为什么我想我的类型转换:(有些问题提前感谢，马里奥

Answer 1

您正在执行的操作不起作用，并且还可能损坏内存。

Delphi 动态数组在后台实现为一种数据结构，其中包含有关数组的一些元数据，包括长度。 但是你传递给它的是一个 C 风格的指针即数组，它是一个指针，而不是 Delphi 动态数组数据结构。 该结构特定于Delphi，您不能在其他语言中使用它。 （即使你设法用另一种语言实现了完全相同的结构，你仍然无法将其传递给Delphi DLL并使其正常工作，因为Delphi的内存管理器在后台参与其中。这样做只是要求堆损坏和/或内存管理器引发的异常。

如果要将 C 样式数组传递到 DLL 中，则必须执行 C 方式，即传递包含数组长度的第二个参数。你的 Python 代码应该已经知道长度，并且不需要任何时间来计算它。 您绝对可以使用德尔福来加速图像处理。 但是数组维度必须来自 Python 端。 这里没有捷径可以走。

您的 Delphi 函数声明应如下所示：

type
  TImgArray = array[0..MAXINT] of Integer;
  PImgArray = ^TImgArray;
function ProcessSomething(a: PImgArray; size: integer): Integer; cdecl;

Answer 2

普通的Python数组通常被称为"列表"。Python 中的 numpy.array 类型是一种特殊的类型，它比普通 Python 浮点对象的普通 Python 列表更节省内存。 Numpy.array 包装一个标准内存块，该内存块作为本机 C 数组类型进行访问。 反过来，这不会完全映射到德尔菲数组类型。

正如David所说，如果你愿意使用C，这一切都会更容易。 如果你想使用Delphi并访问Numpy.array，我怀疑最简单的方法是找到一种方法来导出一些访问Numpy.array类型的简单C函数。在 C 语言中，我会导入 numpy 标头，然后编写可以从 Pascal 调用的函数。然后，我将从 DLL 导入这些函数：

function GetNumpyArrayValue( arrayObj:Pointer;  index:Integer):Double;

我已经有一段时间没有写任何CPython包装器代码了。 如果你想简单地从Delphi访问CORE PYTHON类型，这会更容易。现有的 Python-for-delphi 包装器将为您提供帮助。 将 numpy 与 Delphi 一起使用只是更多的工作。

由于你只写

一个DLL而不是一个完整的应用程序，我强烈建议你忘记Delphi，用普通的C写这只小狗，这就是Python扩展（这就是你正在编写的）真正应该写的。

简而言之，由于您正在编写一个 DLL，因此在 Pascal 中，您至少需要另一个 C 语言的小 DLL，只是为了桥接 Python 扩展类型 （numpy.array） 和 Python 浮点值之间的类型。即便如此，您也不会轻易（快速）获得可以在 Delphi 中读取的数组值作为本机 delphi 数组类型。

我能想到的最快的访问机制是这样的：

type
   PDouble = ^Double;
function GetNumpyArrayValue( arrayObj:Pointer; var doubleVector:PDouble; var doubleVectorLen:Integer):Boolean;

然后，可以使用 doubleVector（指针）类型的数学来访问基础 C 数组内存类型。