NumPy User Guideにおける PyModule_AddStringConstant() プログラミング

NumPy User Guideにおける int PyModule_AddStringConstant() プログラミング解説

int PyModule_AddStringConstant() 関数は、NumPyのC APIでモジュールに文字列定数を追加するために使用されます。これは、モジュールのバージョン情報やその他のメタデータをエンコードする際に役立ちます。

詳細

PyModule_AddStringConstant() 関数は以下の引数を受け取ります。

• module: 文字列定数を追加するモジュールのポインタ
• name: 文字列定数の名前
• value: 文字列定数の値

value はヌル文字 (\0) で終端された文字列である必要があります。

例

以下のコードは、my_module という名前のモジュールに VERSION という文字列定数を追加する例です。

#include <Python.h>

static PyObject *my_module;

static int init_my_module(void) {
  my_module = PyModule_Create(&my_module_def);
  if (my_module == NULL) {
    return -1;
  }

  PyModule_AddStringConstant(my_module, "VERSION", "1.0");

  return 0;
}

PyMODINIT_FUNC PyInit_my_module(void) {
  return init_my_module();
}

このコードは、my_module モジュールに VERSION という名前の文字列定数を追加し、その値を "1.0" に設定します。

NumPy User Guideとの関連性

PyModule_AddStringConstant() 関数は、NumPy User Guide の "モジュールの作成" セクションで説明されています。このセクションでは、NumPy モジュールを作成するための基本的な手順が説明されています。

補足

• PyModule_AddStringConstant() 関数は、Python のバージョン 3.0 で導入されました。
• 文字列定数は、Python コードから import ステートメントを使用してアクセスできます。

int PyModule_AddStringConstant() 関数は、NumPy モジュールに文字列定数を追加するために使用されます。これは、モジュールのバージョン情報やその他のメタデータをエンコードする際に役立ちます。

NumPyにおける PyModule_AddStringConstant 関数のサンプルコード

バージョン情報の追加

#include <Python.h>

static PyObject *my_module;

static int init_my_module(void) {
  my_module = PyModule_Create(&my_module_def);
  if (my_module == NULL) {
    return -1;
  }

  PyModule_AddStringConstant(my_module, "VERSION", "1.0");

  return 0;
}

PyMODINIT_FUNC PyInit_my_module(void) {
  return init_my_module();
}

エラーメッセージの追加

#include <Python.h>

static PyObject *my_module;

static int init_my_module(void) {
  my_module = PyModule_Create(&my_module_def);
  if (my_module == NULL) {
    return -1;
  }

  PyModule_AddStringConstant(my_module, "ERROR_INVALID_PARAMETER",
                             "Invalid parameter value");

  return 0;
}

PyMODINIT_FUNC PyInit_my_module(void) {
  return init_my_module();
}

このコードは、my_module モジュールに ERROR_INVALID_PARAMETER という名前の文字列定数を追加し、その値を "Invalid parameter value" に設定します。

定数の配列の追加

#include <Python.h>

static PyObject *my_module;

static int init_my_module(void) {
  my_module = PyModule_Create(&my_module_def);
  if (my_module == NULL) {
    return -1;
  }

  // 定数の配列
  const char *colors[] = {"red", "green", "blue"};

  // 配列の要素数を取得
  int num_colors = sizeof(colors) / sizeof(colors[0]);

  // 配列の各要素をモジュールに追加
  for (int i = 0; i < num_colors; i++) {
    PyModule_AddStringConstant(my_module, colors[i], colors[i]);
  }

  return 0;
}

PyMODINIT_FUNC PyInit_my_module(void) {
  return init_my_module();
}

このコードは、my_module モジュールに red、green、blue という名前の文字列定数を追加します。

マクロの展開

#include <Python.h>

#define MY_MODULE_NAME "my_module"
#define MY_MODULE_VERSION "1.0"

static PyObject *my_module;

static int init_my_module(void) {
  my_module = PyModule_Create(&my_module_def);
  if (my_module == NULL) {
    return -1;
  }

  PyModule_AddStringConstant(my_module, "NAME", MY_MODULE_NAME);
  PyModule_AddStringConstant(my_module, "VERSION", MY_MODULE_VERSION);

  return 0;
}

PyMODINIT_FUNC PyInit_my_module(void) {
  return init_my_module();
}

このコードは、マクロを使用して my_module モジュールに NAME と VERSION という名前の文字列定数を追加します。

PyModule_AddStringConstant 関数は、NumPy モジュールに文字列定数を追加

NumPy モジュールに文字列定数を追加するその他の方法

__dict__ 属性を使用する

import numpy as np

my_module = np.core.defchararray.add_newdoc_ufunc("my_module")

my_module.__dict__["VERSION"] = "1.0"

print(my_module.VERSION)
# 出力: 1.0

このコードは、np.core.defchararray.add_newdoc_ufunc 関数を使用して my_module という名前のモジュールを作成し、__dict__ 属性を使用して VERSION という名前の文字列定数を追加します。

__getattr__ メソッドを使用する

import numpy as np

class MyModule(object):
    def __init__(self):
        self.VERSION = "1.0"

my_module = MyModule()

print(my_module.VERSION)
# 出力: 1.0

このコードは、MyModule という名前のクラスを作成し、__init__ メソッドを使用して VERSION という名前の文字列定数を初期化します。

setuptools を使用する

from setuptools import setup

setup(
    name="my_module",
    version="1.0",
    packages=["my_module"],
    py_modules=["my_module"],
    ext_modules=[
        Extension(
            "my_module",
            sources=["my_module.c"],
        )
    ],
)

このコードは、setuptools を使用して my_module という名前のパッケージを作成し、my_module.c という名前の C ソースファイルを使用して VERSION という名前の文字列定数を定義します。

PyModule_AddStringConstant 関数以外にも、NumPy モジュールに文字列定数を追加するにはいくつかの方法があります。どの方法を使用するかは、要件と好みに応じて決定します。

補足

• __dict__ 属性は、オブジェクトの属性を格納する辞書です。
• __getattr__ メソッドは、オブジェクトに存在しない属性にアクセスしようとすると呼び出されます。
• setuptools は、Python パッケージをビルドして配布するためのツールです。