具有自定义持有者类型的pybind11多重继承无法转换为基类型

Question

简介：

这个问题特定于使用pybind11库将C ++连接到python。问题在于包装C ++类，这些类参与多重继承，并在python中使用用户定义的持有者类型（而不是unique_ptr或shared_ptr）。

问题：

假设有两个纯抽象接口类， A 和 B ，它们声明 foo（）和 bar（）< / strong>纯粹的抽象方法。 C 类公开继承自 A 和 B ，并实现 foo（）和 C（<）< / strong>即可。类 MyHolder 是一个自定义的非拥有智能指针，类似于原始指针，但没有实现指针算术和其他操作符的安全性。
此外，还有两个功能， A 和 B 包含在 MyHolder 中。代码在C ++中按预期工作，但在从python调用时抛出运行时错误。

我尝试将代码示例尽可能地减少。因此，python示例实际上泄漏了内存。由于这不会影响可重复性，因此我更倾向于使用更少的代码来对付更正确的代码。

C ++代码

#include <iostream>
#include <memory>

template< typename T >
class MyHolder
{
public:
    explicit MyHolder( T* ptr = nullptr ) : ptr_( ptr ) {}

    template< typename U > MyHolder( MyHolder< U > ptr ) : 
        ptr_( dynamic_cast< T* >( ptr.get() ) ) {}

    T* get() const { return ptr_; }
    T* operator-> () const { return ptr_; }

private:
    T* ptr_;
};

class A
{
public:
    virtual ~A() = default;
    virtual void foo() const = 0;
};

class B
{
public:
    virtual ~B() = default;
    virtual void bar() const = 0;
};

class C : public A, public B
{
public:
    C() = default;
    virtual ~C() = default;
    virtual void foo() const override
    {
        std::cout << "foo" << std::endl;
    }
    virtual void bar() const override
    {
        std::cout << "bar" << std::endl;
    }
};

void testA( MyHolder< A > ptr )
{
    ptr->foo();
}

void testB( MyHolder< B > ptr )
{
    ptr->bar();
}

pybind11包装代码

#include <pybind11/pybind11.h>
#include "Test.h"

PYBIND11_DECLARE_HOLDER_TYPE( T, MyHolder< T >, true );

PYBIND11_MODULE( test, m )
{
    pybind11::class_< A, MyHolder< A > >( m, "A" )
        .def( "foo", &A::foo );

    pybind11::class_< B, MyHolder< B > >( m, "B" )
        .def( "bar", &B::bar );

    pybind11::class_< C, MyHolder< C >, A, B >( m, "C" )
        .def( pybind11::init<>() );

    m.def( "testA", &testA );
    m.def( "testB", &testB );
}

C ++测试代码

#include "Test.h"

int main()
{
    auto uptr = std::unique_ptr< C >( new C() );
    auto c = MyHolder< C >( uptr.get() );
    testA( c );
    testB( c );
    return 0;
}

输出：
FOO
杆

python测试代码

import test
c = test.C()
test.testA( c )
test.testB( c )

输出：
TypeError：testA（）：不兼容的函数参数。支持以下参数类型：     1.（arg0：test.A） - ＆gt;无

调用：test.C对象位于0x ...

检查了其他案例

• 如果不涉及多重继承（仅从 A 或 B 继承）
，则有效
• 如果使用 MyHolder ， std :: shared_ptr 而不是
• 在python中，isinstance（c，A），isinstance（c，B）和自然isinstance（c，C）都返回 True （这很奇怪），但仍然没有 - 正确投射

Answer 1

我也在pybind11问题页面上发布了这个帖子，并收到了一个答案，我将在这里为其他遇到同样问题的用户复制。

jagerman的回答：

这里的问题是，当涉及多重继承时，我们依赖于与std :: shared_ptr的别名构造函数（此处为构造函数（8））兼容的构造函数，这允许我们创建包含重铸指针的持有者（即保持原始C *活着的A *）（如果它最终成为最后一个对象，则销毁C *而不是A *）。

如果你添加：

MyHolder( const MyHolder &other, T* ptr ) : ptr_(ptr) {}

该示例将起作用。 （当然，你的示例持有者并没有做任何实际的内存管理;实际上它需要支持上面描述的那种别名）。