python - 为指向 ctypes 结构的指针释放内存时出错？

Question

我在 Python 中使用 C 扩展模块(称之为 ext)，使用 ctypes 访问 C 库。我有两个 ctypes 结构，Foo 和 Bar，它们循环指向彼此。明确地，Bar 持有一个指向 Foo 实例的 ctypes 指针，而 Foo 持有一个 void 指针(出于很长的原因)，该指针被分配给 Bar 的一个实例，即

class Foo(Structure):
    _fields_ = [("number", c_int), 
                ("ptr", c_void_p)]

class Bar(Structure):
    _fields_ = [("ptr", POINTER(Foo))]
    def __init__(self, f):
        ext.init(byref(f), byref(self))

f = Foo()
b = Bar(f)

分配指针的 ext.init 的 C 代码如下所示:

void init(struct Foo* f, struct Bar* b){
  f->ptr = b;
  b->ptr = f;
}

我现在可以打印 number 了

print(b.ptr.contents.number)

但是如果我第二次访问这个变量，我会得到这个错误:

"python(1104,0x7fff75425300) malloc: *** error for object 0x10706b6e0:
 pointer being freed was not allocated"

我相信 ctypes 总是在您检索属性时创建一个新对象，所以问题可能是 Bar 无法释放内存 ptr 指向，因为它没有分配它？如果有区别的话，Foo 和 Bar 在不同的 C 扩展中。

更新

我想我现在对事情的理解稍微好一点了。当我打电话时

print(b.ptr.contents.number)

(我认为)为 b.ptr.contents 创建了一个新的 python 对象。然后，当它在 print 语句之后超出范围时， Foo.__del__ 被调用(我至少确定最后一部分，因为我在 Foo.__del__ 中添加了一个 print 语句)。

Foo.__del__ 被设置为调用C 库中的一个函数来释放实例中的所有指针(真正的结构比上面更复杂)。

我不明白对象 b.ptr.contents 是如何创建的。如果它不调用 Foo.__init__，那么指针的内存就不会被分配，所以我得到上面的错误也许是有意义的？

Answer 1

感谢@eryksun 为我解决了这个问题。如果它对其他人有用，问题是我有:

class Foo(Structure):
   ...
   def __del__(self):
      ext.free_pointers(byref(self))

其中 free_pointers 是一个 C 函数，它释放了 C 的 Foo 结构实例中的所有指针。正如 eryksun 指出的那样，当我访问 b.ptr.contents 时，这会生成一个 Foo 实例，但它有一个成员 _b_needsfree_ 被设置为 0(这样你的原始实例在 C 中，每当您访问指针时都不会被释放)，所以我要做的就是解决这个问题，就是检查这个变量，即，

class Foo(Structure):
   ...
   def __del__(self):
      if self._b_needsfree_ == 1:
         ext.free_pointers(byref(self))