PythonのコードをRustから使う その4 Pythonのディクショナリとserde_json::Valueを変換

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概要

Pythonからディクショナリを受け取るようになるとコードが整理されて便利。ちょうどserde_jsonと合わせるのが便利なのでメモしとく。

やはりwith_gilの中でPyDict型をserde_json::Valueに変換するのだけど、型を確認しながら呼び出すコードを書いたのでシェアする。未対応のタイプがあるので注意してね。あと、エラー処理省略してるので注意。

Cargo.toml

[package]
name = "pyo3_test"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies]
serde = {version = "1.0.193", features = ["derive"]}
serde_json="1.0.108"
pyo3 = {version = "*", features=["auto-initialize"]}

src/main.rs

use std::collections::HashMap;

use pyo3::{prelude::*, types::{PyDict, PyFloat, PyInt, PyList, PyNone, PyString, PyTuple}};
use serde_json::{json, Value}; // 主要なモジュール

fn main() {
    let mut rust_value: Value = json!({});
    let arg0 = 1;
    let arg1 = 2;

    // Python::with_gilでPython環境呼び出す
    let pyresult  = Python::with_gil(|py| -> PyResult<Py<PyAny>> {
        // ここでコードをモジュールとしてロード。ロードした時にグローバルに置いたprintの行が実行される
        let module = PyModule::from_code_bound(py, 
            r#" 
print("Hello, World from Python!")

def function1(arg0, arg1):
    print("function1() called. add two args.")
    return {
        "sub": arg0 - arg1,
        "add": arg0 + arg1,
        "str": f"arg0 is '{arg0}', arg1 is '{arg1}'",
        }
            "#
            , "", "")?;
        // ここでモジュールの中のfunction1にアクセスできるようになる
        let app_func: Py<PyAny> = module.getattr("function1")?.into();
        // 引数をPyTupleでまとめて呼び出し。返却値を受け取る。
        let func_result = app_func.call1(py, PyTuple::new_bound(py, [arg0, arg1]))?;

        let ref_pydict = func_result.clone().extract::<&PyDict>(py)?; // 結果をPyDictの参照に変換する
        rust_value = pydict_to_value(ref_pydict)?; // この関数でPyDictをserde_json::Valueに変換する。
        Ok(func_result)
    });
    println!("pyresult is {pyresult:?}");
    println!("rust_value is {rust_value:?}");
}

// 個々のPyAny型変数の型を確認しながら変換する
pub fn pyany_to_value(value: &PyAny) -> PyResult<Value> {
    if value.is_instance_of::<PyString>() {
        Ok(Value::from(value.extract::<String>()?))
    } else if value.is_instance_of::<PyFloat>() {
        Ok(Value::from(value.extract::<f64>()?))
    } else if value.is_instance_of::<PyInt>() {
        Ok(Value::from(value.extract::<i64>()?))
    } else if value.is_instance_of::<PyList>() {
        pylist_to_value(value.extract::<&PyList>()?)
    } else if value.is_instance_of::<PyDict>() {
        pydict_to_value(value.extract::<&PyDict>()?)
    } else if value.is_instance_of::<PyNone>() {
        Ok(Value::Null)
    } else {
        Err(pyo3::exceptions::PyException::new_err("未対応のタイプなので失敗"))
    }
}

// リストをValueに変換
fn pylist_to_value(pylist: &PyList) -> PyResult<Value> {
    let mut vec: Vec<Value> = Vec::new();
    for value in pylist.into_iter() {// 中身を一個ずつPyAnyからValueに変換する
        vec.push(pyany_to_value(value)?);
    }
    Ok(vec.into())
}

// PyDictをValueに変換
pub fn pydict_to_value(pydict: &PyDict) -> PyResult<Value> {
    let mut map: HashMap<String, Value> = HashMap::new();
    for (key, value) in pydict.into_iter() { // 中身を一個ずつPyAnyからValueに変換する
        map.insert(key.extract::<String>()?, pyany_to_value(value)?);
    }
    Ok(json!(map))
}

cargo new

$ cargo new
Hello, World from Python!
function1() called. add two args.
pyresult is Ok(Py(0x100a6b6c0))
rust_value is Object {"add": Number(3), "str": String("arg0 is '1', arg1 is '2'"), "sub": Number(-1)}

一部、"一度JSONに変換して渡せばいいじゃない"という投稿があって、気に入らないから作った。

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