init 中的成员分配和参考计数

Question

我正在为 Python 编写 C 扩展并完成 documentation，我很难理解 __init__ 函数中的成员分配。

因此，在第 2.2 节中，成员分配如下：

if (first) {
    tmp = self->first;
    Py_INCREF(first);
    self->first = first;
    Py_XDECREF(tmp);
}

后面解释说：

Our type doesn’t restrict the type of the first member, so it could be any kind of object. It could have a destructor that causes code to be executed that tries to access the first member; or that destructor could release the Global interpreter Lock and let arbitrary code run in other threads that accesses and modifies our object.

如果我Py_XDECREF它，self->first就会失效。

我理解这样的情况，如果析构函数释放全局解释器锁，就会有一个悬空指针，我的对象 (self) 可能会被修改，等等......一切都会失控。

但为什么析构函数访问它会出现问题？为什么这部分：

It could have a destructor that causes code to be executed that tries to access the first member;

有问题吗？如果 self->first 的析构函数访问自身，没问题。我不在乎，这是它的问题。

希望我说得够清楚了。感谢您的回复。

Answer 1

每当您允许任意 Python 代码到运行时，您需要确保您的对象处于有效状态。

当你 DECREF 一个对象时，任意 Python 代码可能是运行，例如，如果被删除的对象有一个 __del__ 方法（或者如果它是一个 C 扩展方法 a tp_dealloc)。该代码可以做任何事情，例如（如引用文本中所述）访问实例的 first 属性。

例如：

c = Custom("Firstname", "Lastname", 10)

class T:
    def __del__(self):
        print("T", c.first)  # access the first attribute of the "c" variable

c.first = T()
c.__init__(T())
c.__init__(T())
c.__init__(T())

现在，如果您的 C 代码如下所示：

Py_XDECREF(self->first);
Py_INCREF(first);
self->first = first;

当时 T.__del__ 会运行（由 Py_XDECREF 触发），它会访问 c.first，那时候它是一个无效对象（因为它有0).

的引用计数

在此示例中，意外地没有中断（在我的计算机上），因为内存尚未重新使用。但是，如果它稍微复杂一些，它 通常会终止 Python 进程（在我的计算机上）：

c = Custom("Firstname", "Lastname", 10)

class T:
    def __del__(self):
        print("T", c.first)

class U:
    def __init__(self, t):
        self.t = t

    def __del__(self):
        print("U")

c.first = U(T())
c.__init__(U(T()))  # repeated multiple times to make the crash more likely
c.__init__(U(T()))
c.__init__(U(T()))

通过在调用DECREF之前确保对象处于有效状态（不仅仅是在[=26期间），可以避免（并且应该避免）所有这些=] 但无处不在！），或者将其设置为 null:

Py_CLEAR(self->first); // Sets the field to null before XDECREF is used Py_INCREF(first); self->first = first;

或者立即将其替换为 first:

tmp = self->first; Py_INCREF(first); self->first = first; Py_XDECREF(tmp);

或者如果你不想重复使用这种成语，你也可以创建一个这样的函数：

static void replace_field(PyObject **field, PyObject *val) { PyObject *tmp = *field; *field = val; Py_XDECREF(tmp); }

将代码简化为：

Py_INCREF(first); replace_field(&self->first, first);

init 中的成员分配和参考计数

Member assignment and ref counting in init

python

python-c-api

__init__ 中的成员分配和参考计数

Member assignment and ref counting in __init__

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python-c-api

init 中的成员分配和参考计数

Member assignment and ref counting in init