python - 在 C++ 中通过继承自定义 PyObject

Question

长期的 Python 程序员，第一次 C++ 扩展编写者。无论如何，为了好玩，我正在尝试在 C++ 中为 python 创建一个链表模块。这是我的代码

#include <python2.7/Python.h>
#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>
class LinkedList : public PyObject {
private:
  struct ListNode {
    ListNode(T value, ListNode* next)
      : value(value), next(next) {}
    T value;
    ListNode* next;
  };
  ListNode* head;

public:
  LinkedList(T value)
    : head(new ListNode(value, 0)) {
    cout << "class constructed" << endl;
    Py_INCREF(this);
  }
  void get_value() {
    cout << "test" << endl;
  }
  ~LinkedList() {
    delete head;
    Py_DECREF(this);
    cout << "class destructed" << endl;
  }
};

static PyObject* linkedlist_new(PyObject* self, PyObject* args) {
  LinkedList<char*> ll("hello");
  return Py_BuildValue("O", &ll);
}

static PyMethodDef LinkedListMethods[] = {
    {"new", linkedlist_new, METH_VARARGS,
     "Create a new linked list."},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

extern "C" PyMODINIT_FUNC initLinkedList(void) {
  (void) Py_InitModule("LinkedList", LinkedListMethods);
}

我可以这样做吗？大多数文档都是针对 C 的，但是我可以从 PyObject 继承并像这样返回它吗？现在有效的是:

import LinkedList

print "start"
l = LinkedList.new()
print "done"

但是一旦我调用l.get_value()在 python 中，我遇到了段错误。我知道我在做的事情可能是错误的，所以有人能给我指出正确的方向吗？

为了澄清，我知道 LinkedList<char*>名为“ll”的在linkedlist_new之后被销毁功能已完成，这是我遇到的问题的一部分。让我们假设我非常非常迷路......

Answer 1

首先:您可能需要手动设置对象 header ——换句话说，更改

template <typename T>
class LinkedList : public PyObject { /* … */ }

类似于

template <typename T>
class LinkedList {
    public:
        PyObject_HEAD
        /// …
}

…根据我自己的经验，如果正确填写了 Python 对象的 API 的其余部分，则后者有效。这是第二点:您没有定义 PyTypeObject，它比您在此处拥有的要复杂一些 (q.v. https://docs.python.org/2/c-api/typeobj.html)。

具体来说，您需要一个 PyTypeObject，它对应于您打算向用户公开的每个 PyObject 派生结构——因此，模板化的 PyObject 派生的 LinkedList 类一开始听起来不错，请记住 PyTypeObject 结构(因为面向用户的模块表示将不可避免地必须具体定义一个或更多)以及您的 LinkList 最终根据哪些 typename 参数专门化。