pybind11 模拟 python 枚举行为

问题描述

我正在使用 pybind11 为我的 C++ 库提供 Python 接口。 我的库包含枚举，我为它们提供了方便的函数，以允许遍历枚举值并转换为字符串； 举个例子

template <typename Enum>
struct iter_enum
{
    struct iterator
    {
        using value_type = Enum;
        using difference_type = ptrdiff_t;
        using reference = const Enum&;
        using pointer = const Enum*;
        using iterator_category = std::input_iterator_tag;

        iterator(Enum value) : cur(value) {}

        reference operator * () { return cur; }
        pointer operator -> () { return &cur; }
        bool operator == (const iterator& other) { return cur == other.cur; }
        bool operator != (const iterator&other) { return!(*this == other); }
        iterator& operator ++ () { if (cur != Enum::Unknown) cur = static_cast<Enum>(static_cast<std::underlying_type_t<Enum>>(cur) + 1); return *this; }
        iterator operator ++ (int) { iterator other = *this; ++(*this); return other; }
    private:
        Enum cur;
    };

    iterator begin()
    {
        return iterator(static_cast<Enum>(0));
    }

    iterator end()
    {
        return iterator(Enum::Unknown);
    }
};

enum class Colour : char
{
    Black = 0,
    Blue,
    Red,
    Yellow,
    Unknown
};

const char* to_string(Colour colour)
{
    switch (colour) {
    case Colour::Black: return "Black";
    case Colour::Blue: return "Blue";
    case Colour::Red: return "Red";
    case Colour::Yellow: return "Yellow";
    default: return "Unknown";
    }
}

int main()
{
    for (auto colour : iter_enum<Colour>())
        std::cout << to_string(colour) << '\n';
}

使用 pybind11 移植此类代码时，我目前将迭代器定义为静态成员函数，

 pybind11::enum_<Colour>(m, "Colour")
    .value("Black", Colour::Black)
    // add other values and __str__
    .def_static("iter", []() { 
        iter_enum<Colour> i; 
        return pybind11::make_iterator(i.begin(), i.end(); 
    });

但是我希望能够在 Python 方面写一些类似的东西

for c in Colour:
    print("Colour")

就像我对使用 Python 的enum.Enum定义的枚举enum.Enum 。 我知道我可以使用元类Python中实现这一点，但我不能从pybind11文档，我能找到工作的元类了和例子（线334）如何写在C ++结束这样的元类。 据我所知，元类必须使用 C API PyObject类型公开。

任何关于我是否在正确的轨道上的信息，如果是的话，如何编写这样一个使用我的iter_enum类的元类，将不胜感激。