在 C++ 中通过继承自定义 PyObject

Question

长期 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，但是我可以像这样继承 PyObject 和 return 吗？现在有效的是：

import LinkedList

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

但是当我在 python 中调用 l.get_value() 时，我得到了一个段错误。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？

澄清一下，我知道在 linkedlist_new 函数完成后，名为“ll”的 LinkedList<char*> 被销毁，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 object 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，后者有效，前提是 Python object 的 API 的其余部分填写正确。这是第二点：你没有定义一个 PyTypeObject，它比你这里的要复杂一点（q.v。https://docs.python.org/2/c-api/typeobj.html）。

具体来说，您需要一个 PyTypeObject 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 LinkedList class 一开始听起来不错，请牢记 PyTypeObject 结构（因为您的 user-facing 模块表示将不可避免地必须具体定义其中的一个或多个）以及您的 LinkList 最终根据哪些 typename 参数专门化。

在 C++ 中通过继承自定义 PyObject

Custom PyObject by inheritance in C++

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