对强制转换输入参数的Boost Python返回引用不适用于虚函数

Question

我通过boost python封装了模板类A和B，并尝试在它们之间进行转换。为了实现这一点，我实现了toB函数并用return_internal_reference<>包装了它。但是，它不返回python中的B对象，而是返回“已死”的A对象，其中的成员函数不能再使用。

我缩小了问题的范围，它是基类Bar中的虚函数。如果我删除了hi()的虚拟关键字，toB函数会正确地返回引用到A对象的B对象。但是，正确的方法是什么呢？为什么基类中的虚函数会影响结果？另一方面，有没有一种方法可以直接在Python中转换boost python包装类？

#include <boost/python.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::python;

struct Bar
{
  virtual void hi() { std::cout << "Hi Bar." << std::endl; }
  virtual ~Bar() {}
};

template<typename T>
struct Foo : Bar
{
  void set(T v) { val = v; }
  T get() { return val; }
private:
  T val;
};

using A = Foo<unsigned short>;
using B = Foo<short>;

B & toB(A & a) { return *reinterpret_cast<B*>(&a);}

BOOST_PYTHON_MODULE(example)
{
  class_<A>("A")
    .def("set", &A::set)
    .def("get", &A::get)
  ;
  class_<B>("B")
    .def("set", &B::set)
    .def("get", &B::get)
  ;
  def("toB", &toB, return_internal_reference<>());
}

Python执行

>>> from example import *
>>> a = A()
>>> toB(a)
<example.A object at 0x7f7139cd27c0>
>>> toB(a).get()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1 in <module>
Boost.Python.ArgumentError: Python argument types in 
    A.get(A)
did not match C++ signature:
    get(Foo<unsigned int> {lvalue})

如果我在Bar中删除了虚拟关键字，它会工作得很好。

struct Bar
{
  void hi() { std::cout << "Hi Bar." << std::endl; }
};

>>> from example import *
>>> a = A()
>>> toB(a)
<example.B object at 0x7f511000c7c0>
>>> toB(a).get()
>>> 4.484155085839415e-44

Answer 1

公开的类A和B没有向python提供关于其结构的所有必要信息。具体地说，它们是从类Bar派生的。为了解决这个问题，还要向python公开类Bar，并通知Boost.Python Bar和A之间以及Bar和B之间的继承关系

BOOST_PYTHON_MODULE(example)
{
  class_<Bar>("Bar")
    .def("hi", &Bar::hi)
  ;
  class_<A, bases<Bar>>("A")
    .def("set", &A::set)
    .def("get", &A::get)
  ;
  class_<B, bases<Bar>>("B")
    .def("set", &B::set)
    .def("get", &B::get)
  ;
  def("toB", &toB, return_internal_reference<>());
}

在此之后，一切都应该按预期工作：

>>> from example import *
>>> a=A()
>>> b=toB(a)
>>> b.get()
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