Question

我在使用C API找出使用Python回溯的正确方法时遇到了一些麻烦。我正在编写一个嵌入Python解释器的应用程序。我希望能够执行任意Python代码，如果它引发异常，则将其转换为我自己的特定于应用程序的C ++异常。目前，仅提取引发Python异常的文件名和行号就足够了。这就是我到目前为止所做的：

PyObject* pyresult = PyObject_CallObject(someCallablePythonObject, someArgs);
if (!pyresult)
{
    PyObject* excType, *excValue, *excTraceback;
    PyErr_Fetch(&excType, &excValue, &excTraceback);
    PyErr_NormalizeException(&excType, &excValue, &excTraceback);

    PyTracebackObject* traceback = (PyTracebackObject*)traceback;
    // Advance to the last frame (python puts the most-recent call at the end)
    while (traceback->tb_next != NULL)
        traceback = traceback->tb_next;

    // At this point I have access to the line number via traceback->tb_lineno,
    // but where do I get the file name from?

    // ...       
}

在Python源代码中，我看到他们通过_frame结构访问当前帧的文件名和模块名，看起来它是一个私有定义的结构。我的下一个想法是以编程方式加载Python'traceback'模块并使用C API调用其函数。这样理智吗？有没有更好的方法从C访问Python回溯？

Answer 1

这是一个老问题但是为了将来参考，您可以从线程状态对象获取当前堆栈帧，然后向后遍历帧。除非您希望保留将来的状态，否则不需要回溯对象。

例如：

PyThreadState *tstate = PyThreadState_GET();
if (NULL != tstate && NULL != tstate->frame) {
    PyFrameObject *frame = tstate->frame;

    printf("Python stack trace:\n");
    while (NULL != frame) {
        // int line = frame->f_lineno;
        /*
         frame->f_lineno will not always return the correct line number
         you need to call PyCode_Addr2Line().
        */
        int line = PyCode_Addr2Line(frame->f_code, frame->f_lasti);
        const char *filename = PyString_AsString(frame->f_code->co_filename);
        const char *funcname = PyString_AsString(frame->f_code->co_name);
        printf("    %s(%d): %s\n", filename, line, funcname);
        frame = frame->f_back;
    }
}

Answer 2

我更喜欢从C：

调用python

err = PyErr_Occurred();
if (err != NULL) {
    PyObject *ptype, *pvalue, *ptraceback;
    PyObject *pystr, *module_name, *pyth_module, *pyth_func;
    char *str;

    PyErr_Fetch(&ptype, &pvalue, &ptraceback);
    pystr = PyObject_Str(pvalue);
    str = PyString_AsString(pystr);
    error_description = strdup(str);

    /* See if we can get a full traceback */
    module_name = PyString_FromString("traceback");
    pyth_module = PyImport_Import(module_name);
    Py_DECREF(module_name);

    if (pyth_module == NULL) {
        full_backtrace = NULL;
        return;
    }

    pyth_func = PyObject_GetAttrString(pyth_module, "format_exception");
    if (pyth_func && PyCallable_Check(pyth_func)) {
        PyObject *pyth_val;

        pyth_val = PyObject_CallFunctionObjArgs(pyth_func, ptype, pvalue, ptraceback, NULL);

        pystr = PyObject_Str(pyth_val);
        str = PyString_AsString(pystr);
        full_backtrace = strdup(str);
        Py_DECREF(pyth_val);
    }
}

Answer 3

我发现_frame实际上是在Python附带的frameobject.h标头中定义的。有了这个加上在Python C实现中查看traceback.c，我们有：

#include <Python.h>
#include <frameobject.h>

PyTracebackObject* traceback = get_the_traceback();

int line = traceback->tb_lineno;
const char* filename = PyString_AsString(traceback->tb_frame->f_code->co_filename);

但这对我来说似乎仍然很脏。

Answer 4

我发现在编写C扩展时有用的一个原则是使用最适合的每种语言。因此，如果你有一个任务要做，最好用Python实现，用Python实现，如果最好用C实现，用C语言做。解释回溯最好用Python完成，原因有两个：第一，因为Python有工具可以做到这一点，其次，因为它不是速度关键的。

我会编写一个Python函数来从traceback中提取所需的信息，然后从C中调用它。

你甚至可以为你的可调用执行编写一个Python包装器。而不是调用someCallablePythonObject，而是将它作为参数传递给Python函数：

def invokeSomeCallablePythonObject(obj, args):
    try:
        result = obj(*args)
        ok = True
    except:
        # Do some mumbo-jumbo with the traceback, etc.
        result = myTraceBackMunger(...)
        ok = False
    return ok, result

然后在你的C代码中，调用这个Python函数来完成工作。这里的关键是务实地决定C-Python拆分的哪一侧放置你的代码。

Answer 5

我最近有理由在为numpy编写分配跟踪器时这样做。之前的答案很接近，但frame->f_lineno并不总是返回正确的行号 - 您需要致电PyFrame_GetLineNumber()。这是一个更新的代码段：

#include "frameobject.h"
...

PyFrameObject* frame = PyEval_GetFrame();
int lineno = PyFrame_GetLineNumber(frame);
PyObject *filename = frame->f_code->co_filename;

PyFrameObject中也提供完整的线程状态;如果你想走栈，继续迭代f_back，直到它为空。检查frameobject.h中的完整数据结构：http://svn.python.org/projects/python/trunk/Include/frameobject.h

另请参阅：https://docs.python.org/2/c-api/reflection.html

Answer 6

我使用以下代码提取Python异常的错误正文。 strExcType存储异常类型，strExcValue存储异常体。示例值为：

strExcType:"<class 'ImportError'>"
strExcValue:"ImportError("No module named 'nonexistingmodule'",)"

Cpp代码：

if(PyErr_Occurred() != NULL) {
    PyObject *pyExcType;
    PyObject *pyExcValue;
    PyObject *pyExcTraceback;
    PyErr_Fetch(&pyExcType, &pyExcValue, &pyExcTraceback);
    PyErr_NormalizeException(&pyExcType, &pyExcValue, &pyExcTraceback);

    PyObject* str_exc_type = PyObject_Repr(pyExcType);
    PyObject* pyStr = PyUnicode_AsEncodedString(str_exc_type, "utf-8", "Error ~");
    const char *strExcType =  PyBytes_AS_STRING(pyStr);

    PyObject* str_exc_value = PyObject_Repr(pyExcValue);
    PyObject* pyExcValueStr = PyUnicode_AsEncodedString(str_exc_value, "utf-8", "Error ~");
    const char *strExcValue =  PyBytes_AS_STRING(pyExcValueStr);

    // When using PyErr_Restore() there is no need to use Py_XDECREF for these 3 pointers
    //PyErr_Restore(pyExcType, pyExcValue, pyExcTraceback);

    Py_XDECREF(pyExcType);
    Py_XDECREF(pyExcValue);
    Py_XDECREF(pyExcTraceback);

    Py_XDECREF(str_exc_type);
    Py_XDECREF(pyStr);

    Py_XDECREF(str_exc_value);
    Py_XDECREF(pyExcValueStr);
}

Answer 7

您可以访问类似于cancelPreviousPerformRequests函数的Python跟踪。它迭代tb_printinternal列表。我已经尝试了上面的建议来迭代帧，但它对我不起作用（我只看到最后一个堆栈帧）。

摘自CPython代码：

PyTracebackObject

从C API访问Python回溯

7 个答案: