Pybind11, как вызвать __repr__ объекта в std::vector?

это на самом деле очень просто. py::bind_vector — это всего лишь оболочка вокруг class_, поэтому вы можете добавлять к нему методы так же, как вы добавляете их к обычному классу.

В вашем случае вы можете просто сделать

py::bind_vector<std::vector<my_type>>(m, "MyTypeVector")
  .def("__repr__", [](const std::vector<my_type>& v) {// generate your string here;});

Поэтому для создания строкового представления я обычно определяю методы toString и оператор << в своих классах С++.

class BadData
{
// lots of stuff going on and removed here
    virtual void
    putMembers(std::ostream& out) const
    {
      out << "msg=" << >msg;
      out << ", ";
      out << "stack=" << stack;
    }

    virtual std::string
    toString() const
    {
      std::ostringstream out;
      out << "BadData(";
      putMembers(out);
      out << ")";
      return out.str();
    }
}

inline
std::ostream &operator<<(std::ostream& stream, const BadData &item)
{
  stream << item.toString();
  return stream;
}

У нас также есть оператор‹‹, определенный для коллекций stl

template<class T> inline
std::ostream& operator << (std::ostream& os, const std::vector<T>& v)
{
  std::ostringstream out;
  out << "Vector[";
  if (v.size() > 0) {
    for (auto ii = v.cbegin(); ii != v.cend() -1 ; ++ii) {
      out << *ii << ", ";
    }
    out << v.back();
  }
  out << "]";
  os << out.str();
  return os;
}

Итак, как только вы определили все эти операторы, ваш метод __repr__ может выглядеть так:

.def("__repr__", [](const std::vector<my_type>& v) {
    std::stringstream stream;
    stream << v;
    return stream.str(); 
})

или в случае вашего пользовательского класса, например

.def("__repr__", &::my_type::toString)

JesseC очень помог, но кто-то указал на слабость этого подхода: он вынуждает либо классы определять свой собственный оператор‹‹, либо программиста определять его в привязках (что является проблемой, если класс уже определил оператор ‹‹, но не соответствует тому, что он или она хочет в качестве их __repr__ вывода). Основной библиотеке не нужно знать, что она привязывается, и поэтому ее не следует заставлять реализовывать такой метод. С этой целью можно изменить оператор‹‹ в std::vector на:

template<class T>
inline std::string vector_repr(const std::vector<T>& v){
    std::ostringstream out;
    out << "Vector[";

    auto py_vector = py::cast(v);
    const auto separator = ", ";
    const auto* sep = "";

    for( auto obj : py_vector ){
        out << sep << obj.attr("__repr__")();
        sep = separator;
    }
    out << "]";

    return out.str();
}

вместе с привязкой

py::bind_vector<MyTypeVector>(m, "MyTypeVector")
    .def("__repr__", [](const MyTypeVector& v){
             return vector_repr(v);
});