使用PyCxx创建可继承的Python类型

Question

我和一个朋友最近一直在玩各种Python，试图找到一个既满足专业项目又满足爱好项目的包装。我们都在PyCxx上磨练了一个很好的平衡，它是轻量级的和易于与之交互的，同时隐藏了Python中一些最丑陋的部分。然而，在公开类型时，PyCxx并不是非常健壮(即:它指示您创建类型工厂而不是实现构造函数)，我们一直在努力填补空白，以便以更实用的方式公开类型。为了填补这些空白，我们转而使用gaps。

然而，这给我们留下了一些问题，即api文档似乎没有深入讨论(当它深入讨论时，答案有时是矛盾的)。基本的首要问题很简单: Python类型必须定义什么才能作为基类型？我们已经发现，要使PyCxx类作为类型运行，我们需要显式地定义tp_new和tp_dealloc，并将类型设置为模块属性，并且需要在类型->tp_标志上设置Py_TPFLAGS_BASETYPE，但除此之外，我们仍然在黑暗中摸索。

到目前为止，我们的代码如下：

class kitty : public Py::PythonExtension<kitty> {
public:
    kitty() : Py::PythonExtension<kitty>() {}
    virtual ~kitty() {}

    static void init_type() {
        behaviors().name("kitty");
        add_varargs_method("speak", &kitty::speak);
    }

    static PyObject* tp_new(PyTypeObject *subtype, PyObject *args, PyObject *kwds) {
        return static_cast<PyObject*>(new kitty());
    }

    static void tp_dealloc(PyObject *obj) {
        kitty* k = static_cast<kitty*>(obj);
        delete k;
    }

private:
    Py::Object speak(const Py::Tuple &args) {
        cout << "Meow!" << endl;
        return Py::None();
    }
};

// cat Module
class cat_module : public Py::ExtensionModule<cat_module> {
public: 
    cat_module() : Py::ExtensionModule<cat_module>("cat") {

        kitty::init_type();

        // Set up additional properties on the kitty type object
        PyTypeObject* kittyType = kitty::type_object();
        kittyType->tp_new = &kitty::tp_new;
        kittyType->tp_dealloc = &kitty::tp_dealloc;
        kittyType->tp_flags |= Py_TPFLAGS_BASETYPE;

        // Expose the kitty type through the module
        module().setAttr("kitty", Py::Object((PyObject*)kittyType));

        initialize();
    }
    virtual ~cat_module() {}
};

extern "C" void initcat() {
    static cat_module* cat = new cat_module();
}

我们的Python测试代码如下所示：

import cat

class meanKitty(cat.kitty):
    def scratch(self):
        print "hiss! *scratch*"

myKitty = cat.kitty()
myKitty.speak()

meanKitty = meanKitty()
meanKitty.speak()
meanKitty.scratch()

奇怪的一点是，如果您注释掉所有的meanKitty位，脚本就会运行，猫就会发出“喵喵”的声音，但是如果您突然取消了meanKitty类的注释，Python就会给我们这样的结果：

AttributeError: 'kitty' object has no attribute 'speak'

把我搞糊涂了。就好像从它继承完全隐藏了基类一样！如果有人能对我们缺少的东西提供一些见解，我们将不胜感激！谢谢!

编辑:好的，在发布这篇文章后的大约5秒钟，我想起了我们之前想要尝试的一些东西。我给kitty添加了以下代码-

virtual Py::Object getattr( const char *name ) {
    return getattr_methods( name );
}

现在我们正在用Python对两个小猫喵喵叫！但是，我仍然没有完全理解，因为现在我明白了：

Traceback (most recent call last):
    File "d:\Development\Junk Projects\PythonCxx\Toji.py", line 12, in <module>
    meanKitty.scratch()
AttributeError: scratch

所以还在找人帮忙！谢谢!

Answer 1

您必须声明kitty为class new_style_class: public Py::PythonClass< new_style_class >。请参阅simple.cxx和http://cxx.svn.sourceforge.net/viewvc/cxx/trunk/CXX/Demo/Python3/的Python测试用例。

Python2.2引入了新的样式类，这些类允许用户对内置类型(比如新的内置类型)进行子类化。继承在您的示例中不起作用，因为它定义了一个旧的样式类。

Answer 2

我在PyCxx上只做了一点点工作，而且我不是编译器，但我怀疑您所看到的类似于下面的情况，用纯Python表示：

>>> class C(object):
...   def __getattribute__(self, key):
...     print 'C', key
... 
>>> class D(C):
...   def __init__(self):
...     self.foo = 1
... 
>>> D().foo
C foo
>>> 

我的最佳猜测是，C++ getattr方法应该检查this.ob_type->tp_dict (如果this是子类的一个实例，当然这将是子类的dict )，并且只有在没有在其中找到name时才调用getattr_methods (参见PyDict_ API函数)。

此外，我认为您不应该自己设置tp_dealloc：我不知道您的实现如何改进PyCxx的默认extension_object_deallocator。