Question

我想使用new和delete运算符来创建和销毁我的对象。

问题是python似乎把它分成了几个阶段。 tp_new，tp_init和tp_alloc用于创建，tp_del，tp_free和tp_dealloc用于销毁。但是c ++只有new，它分配并完全构造对象和删除，它会破坏和释放对象。

我需要提供哪些python tp_ *方法以及它们必须做什么？

此外，我希望能够直接在c ++中创建对象，例如“PyObject * obj = new MyExtensionObject（args）;”我是否还需要以某种方式重载新运算符以支持它？

我也希望能够在python中继承我的扩展类型，我需要做些什么来支持它？

我正在使用python 3.0.1。

编辑：好吧，tp_init似乎使对象有点太可变了我正在做的事情（例如，采取一个Texture对象，在创建后改变内容很好，但改变它的基本方面，如size，bitdept等会打破很多现有的c ++东西，假定那些东西是固定的）。如果我没有实现它，它只会阻止人们在构造之后调用__init__（或者至少忽略调用，就像元组一样）。或者，如果在同一个对象上多次调用tp_init，我是否应该有一些抛出异常或某事的标志？

除此之外，我认为其余的大部分已经分类了。

extern "C"
{
    //creation + destruction
    PyObject* global_alloc(PyTypeObject *type, Py_ssize_t items)
    {
        return (PyObject*)new char[type->tp_basicsize + items*type->tp_itemsize];
    }
    void global_free(void *mem)
    {
        delete[] (char*)mem;
    }
}
template<class T> class ExtensionType
{
    PyTypeObject *t;
    ExtensionType()
    {
        t = new PyTypeObject();//not sure on this one, what is the "correct" way to create an empty type object
        memset((void*)t, 0, sizeof(PyTypeObject));
        static PyVarObject init = {PyObject_HEAD_INIT, 0};
        *((PyObject*)t) = init;

        t->tp_basicsize = sizeof(T);
        t->tp_itemsize  = 0;

        t->tp_name = "unknown";

        t->tp_alloc   = (allocfunc) global_alloc;
        t->tp_free    = (freefunc)  global_free;
        t->tp_new     = (newfunc)   T::obj_new;
        t->tp_dealloc = (destructor)T::obj_dealloc;
        ...
    }
    ...bunch of methods for changing stuff...
    PyObject *Finalise()
    {
    ...
    }
};
template <class T> PyObjectExtension : public PyObject
{
...
    extern "C" static PyObject* obj_new(PyTypeObject *subtype, PyObject *args, PyObject *kwds)
    {
        void *mem = (void*)subtype->tp_alloc(subtype, 0);
        return (PyObject*)new(mem) T(args, kwds)
    }
    extern "C" static void obj_dealloc(PyObject *obj)
    {
        ~T();
        obj->ob_type->tp_free(obj);//most of the time this is global_free(obj)
    }
...
};
class MyObject : PyObjectExtension<MyObject>
{
public:
    static PyObject* InitType()
    {
        ExtensionType<MyObject> extType();
        ...sets other stuff...
        return extType.Finalise();
    }
    ...
};

Answer 1

这些文档位于http://docs.python.org/3.0/c-api/typeobj.html和 http://docs.python.org/3.0/extending/newtypes.html描述了如何制作自己的类型。

tp_alloc为该实例执行低级别内存分配。这相当于malloc（），并将refcnt初始化为1.Python有自己的分配器PyType_GenericAlloc，但类型可以实现专门的分配器。

tp_new与Python的__new__相同。它通常用于不可变对象，其中数据存储在实例本身中，与指向数据的指针相比。例如，字符串和元组将它们的数据存储在实例中，而不是使用char *或PyTuple *。

对于这种情况，tp_new根据输入参数计算出需要多少内存，并调用tp_alloc来获取内存，然后初始化基本字段。 tp_new不需要调用tp_alloc。例如，它可以返回一个缓存的对象。

tp_init与Python的__init__相同。你的大多数初始化都应该在这个函数中。

__new__和__init__之间的区别称为two-stage initialization或two-phase initialization。

你说“ c ++只有新的”，但这不正确。 tp_alloc对应于C ++中的自定义竞技场分配器，__ new__对应于自定义类型分配器（工厂函数），__ init__更像是构造函数。最后一个链接更多地讨论了C ++和Python风格之间的相似之处。

另请阅读http://www.python.org/download/releases/2.2/descrintro/，了解__new__和__init__如何互动的详细信息。

你写的是你想“直接用c ++创建对象”。这是相当困难的，因为至少你必须将在对象实例化期间发生的任何Python异常转换为C ++异常。您可以尝试查看Boost :: Python以获得有关此任务的一些帮助。或者您可以使用两阶段初始化。 ;）

Answer 2

我根本不知道python API，但如果python拆分分配和初始化，你应该可以使用placement new。

e.g：

 // tp_alloc
 void *buffer = new char[sizeof(MyExtensionObject)];
 // tp_init or tp_new (not sure what the distinction is there)
 new (buffer) MyExtensionObject(args);
 return static_cast<MyExtensionObject*>(buffer);

 ...
 // tp_del
 myExtensionObject->~MyExtensionObject(); // call dtor
 // tp_dealloc (or tp_free? again I don't know the python apis)
 delete [] (static_cast<char*>(static_cast<void*>(myExtensionObject)));

Python C-API对象分配

2 个答案: