Question

我正试图通过boost-python将C ++ gui应用程序公开给Python，但陷入了僵局。我正在使用boost-python 1.67和Python 3.6。目标平台是Windows x64，编译器是VS2017。

在C ++中，我有一个接口，叫它Foo，另一个接口，叫它FooFactory。我也有一个FooFactories注册表，其中包含所有已知的FooFactories。我查询此注册表以查找工厂，然后使用该工厂创建Foos。

Foo和FooFactory是抽象的C ++类。在C ++应用程序中，我已经有许多Foo和FooFactory的实现，并且我希望使应用程序的用户能够在Python中编写Foo和FooFactory的实现。然后可以像其他Foo和FooFactory一样在C ++应用程序中使用。

这是Foo和FooFactory的简化定义：

#include <string>
class Foo
{
public:
  virtual ~Foo() {}
  virtual std::string getName() = 0;
  virtual void doFooThing() = 0;
};

class FooFactory
{
public:
  virtual ~FooFactory() {}
  virtual Foo* buildFoo() = 0;
};

这是我用来将上述类暴露给boost-python的包装器的定义：

#include <boost/python.hpp>
#include <string>

class FooWrapper : public Foo, public boost::python::wrapper<Foo>
{
public:
  ~FooWrapper() {}
  std::string getName() override
  {
    try
    {
      if (boost::python::override func = get_override("getName"))
        return func();

        PyErr_SetString(PyExc_NotImplementedError, "'getName' unimplemented");
        boost::python::throw_error_already_set();
    }
    catch ([[maybe_unused]] boost::python::error_already_set& error)
    {
        PyErr_PrintEx(0);
    }

    return std::string();
  }

  void doFooThing() override
  {
    try
    {
      if(boost::python::override func = get_override("doFooThing"))
      {
        func();
        return;
      }

      PyErr_SetString(PyExc_NotImplementedError, "'doFooThing'");
      boost::python::throw_error_already_set();
    }
    catch([[maybe_unused]] boost::python::error_already_set& error)
    {
      PyErr_PrintEx(0);
    }
  }
};

class FooFactoryWrapper : public FooFactory, public boost::python::wrapper<FooFactory>
{
public:
  ~FooFactoryWrapper() {}

  Foo* build() override
  {
    try
    {
      if(boost::python::override func = get_override("build"))
        return func();

      PyErr_SetString(PyExc_NotImplementedError, "'build' not implemented");
      boost::python::throw_error_already_set();
    }
    catch ([[maybe_unused]] boost::python::error_already_set& error)
    {
        PyErr_PrintEx(0);
    }

    return nullptr;
  }
};

void registerFooFactory(FooFactory* factory)
{
  // fooFactoryRegistry omitted in the interest of brevity
  fooFactoryRegistry->add(factory)
}

这些对象将这样导出到python：

namespace py = boost::python;
py::class_<FooWrapper, boost::noncopyable>("Foo")
  .def("getName", py::pure_virtual(&Foo::getName));

py::class_<FooFactoryWrapper, boost::noncopyable>("FooFactory")
  .def("build", py::pure_virtual(&FooFactory::build), py::return_value_policy<py::manage_new_object>());

py::def("registerFooFactory", &registerFooFactory);

这是Python中的示例脚本，其中添加了Foo和FooFactory：

import my_module as m

class FooDerived(m.Foo):
  def getName(self):
    return "FooDerived"

class FooFactoryDerived(m.FooFactory):
  def build(self):
    return FooDerived()

m.registerFactory(FooFactoryDerived())

Python脚本终止后，然后将注册表用于应用程序中的其他地方以实例化Foo。用Python编写的任何Foo和FooFactory实现都必须在该过程的生命周期内保持可用。

运行我在C ++应用程序中给出的示例时，boost-python会引发

ReferenceException: Attempt to return dangling pointer to object of type: class Foo

在Python的return FooDerived()行中

。我尝试了FooFactoryWrapper和FooFactory的多种变体，其中包括std::unique_ptr，std::shared_ptr，std::auto_ptr和boost::shard_ptr的各种阴影，但是没有一个可靠地起作用（在编译时会出现晦涩的模板错误时间或运行时的相同结果-ReferenceException）。

我能够解决一个令人讨厌的骇客骇客，我在func（）返回值内的Py_INCREF()上手动调用了PyObject*，就像这样：

if(boost::python::override func = get_override("build"))
{
  boost::python::detail::method_result result = func();
  Py_INCREF(result.m_obj.get())
  return result;
}

，但是该解决方案不适用于生产代码。即使执行此操作，在C ++中的任何时候，当我在Foo的Python实现上调用delete时，Python实现都会崩溃。另外一个限制是我暂时没有调试符号。

我相信我从根本上误解了关于boost-python的内存所有权语义。因此，我有很多问题：

这种类型的接口是否可以在boost-python中公开？
是否可以在所有权转移到C ++的Python中创建C ++接口的Python实现的实例？

我查看了许多其他示例，包括Boost::python: object destroys itself inside a overriden method和Boost.Python: How to expose std::unique_ptr，尽管我已经使用了两个抽象类，但我无法使它适用于我的用例（使用两个抽象类）不确定那是因为我犯了错误或误解了该问题，还是因为这不可能。

有什么想法吗？

在boost-python

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