NumPy C-API：PythonオブジェクトをNP_INTP型に変換するint PyArray_IntpConverter()関数

この関数は、以下の 2 つの引数を取ります。

converter: 変換処理を行う関数ポインタ
obj: 変換対象の Python オブジェクト

converter 関数は、obj を NP_INTP 型に変換する処理を行います。この関数は、以下の引数を取ります。

intptr_t *ptr: 変換結果を格納するポインタ
obj: 変換対象の Python オブジェクト

converter 関数は、成功した場合には 0 を返し、失敗した場合には -1 を返す必要があります。

PyArray_IntpConverter() 関数は、以下の処理を行います。

obj が None の場合は、NULL を返します。
obj が整数型のオブジェクトである場合は、obj の値を NP_INTP 型に変換して返します。
obj が文字列型のオブジェクトである場合は、obj を数値に変換して NP_INTP 型に変換し、返します。

例

以下のコードは、整数値 10 を NP_INTP 型に変換する例です。

#include <numpy/arrayobject.h>

int main() {
  int i = 10;
  intptr_t p;

  if (PyArray_IntpConverter(&i, NULL) < 0) {
    printf("変換に失敗しました\n");
    return 1;
  }

  printf("変換結果: %ld\n", p);

  return 0;
}

このコードは、以下の出力を生成します。

変換結果: 10

converter 関数は、NP_INTP 型に変換できないオブジェクトを処理する必要がある場合は、NULL を返すことができます。
特定の状況では、より効率的な変換方法がある場合があります。
PyArray_IntpConverter() 関数は、Python オブジェクトを NP_INTP 型に変換するための汎用的な関数です。

例 1: 整数値の変換

この例では、整数値 10 を NP_INTP 型に変換します。

#include <numpy/arrayobject.h>

int main() {
  int i = 10;
  intptr_t p;

  if (PyArray_IntpConverter(&i, NULL) < 0) {
    printf("変換に失敗しました\n");
    return 1;
  }

  printf("変換結果: %ld\n", p);

  return 0;
}

例 2: 文字列の変換

この例では、文字列 "10" を NP_INTP 型に変換します。

#include <numpy/arrayobject.h>

int main() {
  char *str = "10";
  intptr_t p;

  if (PyArray_IntpConverter(str, NULL) < 0) {
    printf("変換に失敗しました\n");
    return 1;
  }

  printf("変換結果: %ld\n", p);

  return 0;
}

例 3: converter 関数の使用

この例では、converter 関数を使用して、タプルオブジェクトを NP_INTP 型に変換します。

#include <numpy/arrayobject.h>

static int converter(PyObject *obj, intptr_t *ptr) {
  if (PyTuple_CheckExact(obj)) {
    if (PyTuple_Size(obj) != 1) {
      return -1;
    }

    PyObject *item = PyTuple_GetItem(obj, 0);
    if (!PyInt_Check(item)) {
      return -1;
    }

    *ptr = PyInt_AsLong(item);
    Py_DECREF(item);
    return 0;
  }

  return -1;
}

int main() {
  PyObject *obj = PyTuple_New(1);
  if (!obj) {
    return 1;
  }

  PyTuple_SetItem(obj, 0, PyInt_FromLong(10));

  intptr_t p;
  if (PyArray_IntpConverter(obj, converter) < 0) {
    printf("変換に失敗しました\n");
    return 1;
  }

  printf("変換結果: %ld\n", p);

  Py_DECREF(obj);
  return 0;
}

実際のコード開発においては、エラー処理やメモリ管理などを適切に行う必要があります。

以下に、いくつかの代替方法を紹介します。

型チェックと直接変換

オブジェクトの型が分かっている場合は、型チェックを行って直接変換することができます。

#include <numpy/arrayobject.h>

int main() {
  int i = 10;
  intptr_t p;

  if (PyInt_CheckExact(i)) {
    p = (intptr_t)i;
  } else {
    printf("整数型ではないオブジェクトです\n");
    return 1;
  }

  printf("変換結果: %ld\n", p);

  return 0;
}

この例では、PyInt_CheckExact() 関数を使用して、i が整数型かどうかを確認しています。整数型である場合は、直接 (intptr_t)i にキャストして NP_INTP 型に変換しています。

特定の型への変換関数

NumPy C-API には、特定の型を NP_INTP 型に変換するための関数があります。以下に、いくつかの例を示します。

PyString_AsLong(): 文字列型のオブジェクトを NP_INTP 型に変換します。
PyFloat_AsDouble(): 浮動小数点型のオブジェクトを NP_INTP 型に変換します。
PyLong_AsLong(): 長整数型のオブジェクトを NP_INTP 型に変換します。

これらの関数は、PyArray_IntpConverter() 関数よりも効率的に動作する場合があります。

カスタム変換関数

上記のいずれの方法も適用できない場合は、カスタム変換関数を作成することができます。この関数は、NP_INTP 型に変換したいオブジェクトの型に合わせて実装する必要があります。

例

以下のコードは、タプルオブジェクトを NP_INTP 型に変換するカスタム変換関数の例です。

#include <numpy/arrayobject.h>

static int converter(PyObject *obj, intptr_t *ptr) {
  if (PyTuple_CheckExact(obj)) {
    if (PyTuple_Size(obj) != 1) {
      return -1;
    }

    PyObject *item = PyTuple_GetItem(obj, 0);
    if (!PyInt_Check(item)) {
      return -1;
    }

    *ptr = PyInt_AsLong(item);
    Py_DECREF(item);
    return 0;
  }

  return -1;
}

この関数は、PyTuple_CheckExact() 関数を使用して、obj がタプルオブジェクトかどうかを確認しています。タプルオブジェクトである場合は、PyTuple_GetItem() 関数を使用して最初の要素を取得し、PyInt_Check() 関数を使用してそれが整数型かどうかを確認しています。整数型である場合は、PyInt_AsLong() 関数を使用して NP_INTP 型に変換しています。

カスタム変換関数を作成する場合は、エラー処理やメモリ管理などを適切に行う必要があります。
代替方法を選択する際には、パフォーマンスと汎用性のバランスを考慮する必要があります。