SWIG：避免 C++-to-Python 别名

Question

我正在用 C++ 构建一个库，它使用 SWIG 4.0.1 连接到 Python 3。经过一段时间的开发后，我注意到（我认为是所谓的）别名问题。我准备了一个最小的例子，这也会发生。

考虑具有单个（私有）属性 attr 的 class dummy，该属性在 0 处初始化。现在，我有这个非常小的 python 脚本：

import dummy_wrap
d1 = dummy_wrap.dummy()
d2 = d1
d1.set_attr(12)
print(d2.get_attr()) # this prints '12', not '0'

我希望我所说的别名是这里真正发生的事情：object d2 从未被修改，但它采用赋予 d1 的值，就好像赋值一样d2=d1 实际上是指针赋值。我希望发生的（也是我期望发生的）是赋值运算符 a=b 制作 b 的硬拷贝并将其传递给 a。换句话说，对 a 的修改不应影响 b，反之亦然，只要这符合实现细节（就像我的库和最小示例中的情况一样）。

最后一点，这是我在编译时收到的消息：

g++ -fPIC -c dummy.cpp
g++ -fPIC -shared -o libdummy_lib.so dummy.o
swig -Wall -c++ -python -py3 -o dummy_wrap.cxx dummy_wrap.i
dummy.hpp:10: Warning 362: operator= ignored
dummy.hpp:11: Warning 362: operator= ignored
dummy.hpp:7: Warning 509: Overloaded method dummy::dummy(dummy &&) effectively ignored,
dummy.hpp:6: Warning 509: as it is shadowed by dummy::dummy(dummy const &).
g++ -fPIC -c dummy_wrap.cxx -I /usr/include/python3.8
g++ -fPIC -shared -o _dummy_wrap.so dummy_wrap.o -L . -ldummy_lib -lpython3.8

问题：

我想了解这里发生了什么以及为什么：dummy(dummy&&) 和 dummy& operator=(dummy&&) 会影响 SWIG 包装 dummy(const dummy&) 和 dummy& operator=(const dummy&) 的方式吗？
期望我想要的默认行为是否合理，即，这是（别名）使用 SWIG 连接到 python 后 class 的预期行为吗？
我该如何解决这个问题：我应该做哪些更改才能让操作员 = 制作硬拷贝？

非常感谢。

为了复制这个，class header dummy.hpp 是：

#pragma once

class dummy {
    public:
        dummy() = default;
        dummy(const dummy&) = default;
        dummy(dummy&&) = default;
        ~dummy() = default;
        dummy& operator=(const dummy&) = default;
        dummy& operator=(dummy&&) = default;
        void set_attr(int v);
        int get_attr() const;
    private:
        int attr = 0;
};

而 class 实现 dummy.cpp 只是

#include "dummy.hpp"
void dummy::set_attr(int v) { attr = v; }
int dummy::get_attr() const { return attr; }

接口文件dummy_wrap.i是：

%module dummy_wrap
%{
#include "dummy.hpp"
%}
%include "dummy.hpp"

我用来编译的Makefile和link一切都是

all: libdummy_lib.so _dummy_wrap.so
_dummy_wrap.so: dummy_wrap.o
    g++ -fPIC -shared -o _dummy_wrap.so dummy_wrap.o -L . -ldummy_lib -lpython3.8
dummy_wrap.o: dummy_wrap.cxx
    g++ -std=c++17 -fPIC -c dummy_wrap.cxx -I /usr/include/python3.8
dummy_wrap.cxx: dummy_wrap.i
    swig -Wall -c++ -python -py3 -o dummy_wrap.cxx dummy_wrap.i
libdummy_lib.so: dummy.o
    g++ -fPIC -shared -o libdummy_lib.so dummy.o
dummy.o: dummy.cpp dummy.hpp
    g++ -std=c++17 -fPIC -c dummy.cpp
clean:
    rm -f libdummy_lib.so dummy.o
    rm -f _dummy_wrap.so dummy_wrap.o dummy_wrap.cxx dummy_wrap.py

在 linux 中，记得更新 LD_LIBRARY_PATH 使用：

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:.

Answer 1

因此，感谢原 post 中的一些评论，一个可能的解决方案是添加一个 clone() 方法。可以通过简单地扩展 C++ header 来做到这一点。但是，由于这对某些人来说可能看起来很奇怪，因为在许多情况下根本不需要 C++ 中的 clone() 方法，我们可以使用 SWIG 扩展 python class。只需将示例中的 dummy_wrap.i 并在文件末尾添加以下代码

%extend dummy {
    dummy clone() const {
        return *$self;
    }
}

不幸的是，这还没有结束，因为我们的 python 代码必须修改：

import dummy_wrap
d1 = dummy_wrap.dummy()
d2 = d1.clone()
d1.set_attr(12)
print(d2.get_attr()) # now this prints '0'

SWIG：避免 C++-to-Python 别名

SWIG: avoid C++-to-Python aliasing

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