我正在尝试在python和lua之间传递数据(数组),并且我想使用Torch7框架在lua中处理数据。我认为这可以通过C来最好地完成,因为python和lua与C进行了接口。另外一些优点是不需要这种方式进行数据复制(仅传递指针)并且速度很快。
我实现了两个程序,一个程序将lua嵌入到c中,另一个程序将python将数据传递给c。它们都编译为可执行二进制文件时都可以工作。但是,当将c to lua程序改为共享库时,此操作将无效。
详细信息:我正在使用64位ubuntu 14.04和12.04。我正在使用luajit 2.0.2和/ usr / local /中安装的lua 5.1,依赖库位于/ usr / local / lib中,标头位于/ usr / local / include中,我正在使用python 2.7
C到lua程序的代码是:
张量
require 'torch' function hi_tensor(t) print(‘Hi from lua') torch.setdefaulttensortype('torch.FloatTensor') print(t) return t*2 end
cluaf.h
void multiply (float* array, int m, int n, float *result, int m1, int n1);
cluaf.c
#include <stdio.h> #include <string.h> #include "lua.h" #include "lauxlib.h" #include "lualib.h" #include "luaT.h" #include "TH/TH.h" void multiply (float* array, int m, int n, float *result, int m1, int n1) { lua_State *L = luaL_newstate(); luaL_openlibs( L ); // loading the lua file if (luaL_loadfile(L, "tensor.lua") || lua_pcall(L, 0, 0, 0)) { printf("error: %s \n", lua_tostring(L, -1)); } // convert the c array to Torch7 specific structure representing a tensor THFloatStorage* storage = THFloatStorage_newWithData(array, m*n); THFloatTensor* tensor = THFloatTensor_newWithStorage2d(storage, 0, m, n, n, 1); luaT_newmetatable(L, "torch.FloatTensor", NULL, NULL, NULL, NULL); // load the lua function hi_tensor lua_getglobal(L, "hi_tensor"); if(!lua_isfunction(L,-1)) { lua_pop(L,1); } //this pushes data to the stack to be used as a parameter //to the hi_tensor function call luaT_pushudata(L, (void *)tensor, "torch.FloatTensor"); // call the lua function hi_tensor if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) { printf("error running function `hi_tensor': %s \n", lua_tostring(L, -1)); } // get results returned from the lua function hi_tensor THFloatTensor* z = luaT_toudata(L, -1, "torch.FloatTensor"); lua_pop(L, 1); THFloatStorage *storage_res = z->storage; result = storage_res->data; return ; }
然后测试我做:
luajit -b tensor.lua tensor.o gcc -w -c -Wall -Wl,-E -fpic cluaf.c -lluajit -lluaT -lTH -lm -ldl -L /usr/local/lib gcc -shared cluaf.o tensor.o -L/usr/local/lib -lluajit -lluaT -lTH -lm -ldl -Wl,-E -o libcluaf.so gcc -L. -Wall -o test main.c -lcluaf ./test
输出:
Hi from lua 1.0000 0.2000 0.2000 5.3000 [torch.FloatTensor of dimension 2x2] c result 2.000000 c result 0.400000 c result 0.400000 c result 10.60000
到目前为止,一切都很好。但是,当我尝试在python中使用共享库时,它会中断。
test.py
from ctypes import byref, cdll, c_int import ctypes import numpy as np import cython l = cdll.LoadLibrary(‘absolute_path_to_so/libcluaf.so') a = np.arange(4, dtype=np.float64).reshape((2,2)) b = np.arange(4, dtype=np.float64).reshape((2,2)) l.multiply.argtypes = [ctypes.POINTER(ctypes.c_float), ctypes.c_int, ctypes.c_int, ctypes.POINTER(ctypes.c_float), ctypes.c_int, ctypes.c_int] a_list = [] b_list = [] for i in range(a.shape[0]): for j in range(a.shape[1]): a_list.append(a[i][j]) for i in range(b.shape[0]): for j in range(b.shape[1]): b_list.append(b[i][j]) arr_a = (ctypes.c_float * len(a_list))() arr_b = (ctypes.c_float * len(b_list))() l.multiply(arr_a, ctypes.c_int(2), ctypes.c_int(2), arr_b, ctypes.c_int(2), ctypes.c_int(2))
我跑:
python test.py
输出为:
error: error loading module 'libpaths' from file '/usr/local/lib/lua/5.1/libpaths.so': /usr/local/lib/lua/5.1/libpaths.so: undefined symbol: lua_gettop
我在网络上的任何地方都搜索了此错误,但他们要么建议(1)包括-Wl,-E以导出符号,要么建议(2)添加对链接所做的依赖关系。(1)我有- Wl,-E,但似乎什么也没做。(2)我已经包含了依赖项(-L / usr / local / lib -lluajit -lluaT -lTH -lm -ldl)
python测试不是在导入共享库时失败,而是在lua内部的’require torch’被调用时失败。在这种情况下,这与我发现的其他情况也有所不同。
luajit.so定义了符号lua_gettop(通过nm /usr/local/lib/luajit.so可以看到)lua.h定义了LUA_API int(lua_gettop)(lua_State * L);
我想在将c编译为二进制文件时可以用,因为它可以在lua.h中找到所有符号,但是使用共享库却不会从luajit.so中选择lua_gettop(我不知道为什么)。
www.luajit.org/running.html说:“在大多数基于ELF的系统(例如Linux)上,在链接应用程序时,您需要显式导出全局符号,例如:-Wl,-E require()尝试加载嵌入式程序。来自导出符号(在Windows上为* .exe或lua51.dll)和package.cpath中共享库的字节码数据。
package.cpath和package.path为:
./?.so;/usr/local/lib/lua/5.1/?.so;/usr/local/lib/lua/5.1/loadall.so ./?.lua;/usr/local/share/luajit-2.0.2/?.lua;/usr/local/share/lua/5.1/?.lua;/usr/local/share/lua/5.1/?/init.lua
这是nm libcluaf.so返回的内容:
00000000002020a0 B __bss_start 00000000002020a0 b completed.6972 w __cxa_finalize@@GLIBC_2.2.5 0000000000000a50 t deregister_tm_clones 0000000000000ac0 t __do_global_dtors_aux 0000000000201dd8 t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry 0000000000202098 d __dso_handle 0000000000201de8 d _DYNAMIC 00000000002020a0 D _edata 00000000002020a8 B _end 0000000000000d28 T _fini 0000000000000b00 t frame_dummy 0000000000201dd0 t __frame_dummy_init_array_entry 0000000000000ed0 r __FRAME_END__ 0000000000202000 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ w __gmon_start__ 0000000000000918 T _init w _ITM_deregisterTMCloneTable w _ITM_registerTMCloneTable 0000000000201de0 d __JCR_END__ 0000000000201de0 d __JCR_LIST__ w _Jv_RegisterClasses U lua_getfield 0000000000000d99 R luaJIT_BC_tensor U luaL_loadfile U luaL_newstate U luaL_openlibs U lua_pcall U lua_settop U luaT_newmetatable U lua_tolstring U luaT_pushudata U luaT_toudata U lua_type 0000000000000b35 T multiply U printf@@GLIBC_2.2.5 0000000000000a80 t register_tm_clones U THFloatStorage_newWithData U THFloatTensor_newWithStorage2d 00000000002020a0 d __TMC_END__
提前致谢
在Linux上,Lua模块不直接链接到Lua库,而是期望找到已经加载的Lua API函数。通常,这是通过使用-Wl,-E链接器标志从解释器中导出它们来完成的。该标志仅适用于 可执行文件中的 符号,不适用于共享库。对于共享库,存在类似的东西:函数的RTLD_GLOBAL标志dlopen。默认情况下,编译器命令行上列出的所有共享库都使用RTLD_LOCAL代替加载,但是幸运的是Linux重用了已经打开的库句柄。因此,您可以:
-Wl,-E
RTLD_GLOBAL
dlopen
RTLD_LOCAL
在自动加载Lua(JIT)库RTLD_GLOBAL 之前,先 对其进行预加载(在加载时发生libcluaf.so):
libcluaf.so
from ctypes import byref, cdll, c_int import ctypes lualib = ctypes.CDLL("libluajit-5.1.so", mode=ctypes.RTLD_GLOBAL) l = cdll.LoadLibrary('absolute_path_to_so/libcluaf.so') # ...
或稍后使用RTLD_NOLOAD标志更改Lua(JIT)库句柄的标志dlopen。但是,此标志不在POSIX中,您可能必须使用C来这样做。参见例如这里。
RTLD_NOLOAD