python - 如何将 PyObject* 指针设置为 None？

Question

我想用一个指针来改变一个python对象的值，这是我试过的:

这个有效:

def main():
     cdef int i
     cdef int* iptr
     i = 5
     iptr = &i
     iptr[0] = 1
     print(i)  # this works, prints 1

还有这个:

cdef class A:
     cdef int i
     def __init__(self, i): self.i = i

def main():
     cdef int* ptr
     cdef A a

     a = A(5)
     ptr = &a.i
     ptr[0] = 1
     print(a.i)  # this works too

但是当我尝试对对象使用类似的代码时，我无法让它工作:

from cpython cimport PyObject

cdef class A:
     cdef object o
     def __init__(self, o): self.o = o

def main():
     cdef PyObject* ptr
     cdef A a

     a = A(list())
     # I also tried with `<void*>a.o`, `<PyObject*>a` and `<void*>a`
     ptr = <PyObject*>a.o

     # this segfaults
     # ptr[0] = dict()
     # print(a.o)

     # this doesnt compile: Cannot convert Python object to 'PyObject'
     # ptr[0] = None
     # print(a.o)

     # this doesnt compile: incompatible types when assigning to type ‘PyObject’ from type ‘struct PyObject *’
     # ptr[0] = <PyObject>None
     # print(a.o)

     # this doesnt compile: Cannot assign type 'PyObject *' to 'PyObject'
     # ptr[0] = <PyObject*>None
     # print(a.o)

Answer 1

如果您愿意将要更改的对象引用声明为 PyObject *，而不是 object，则可以这样做。此外，为了使其工作，您必须自己管理对象的引用计数。这就是你在做的交易——一旦你放弃了获取和设置变量的 Python 方式，你就进入了 C 风格的内存管理领域，一个错误可能会导致你泄漏内存、访问无效数据、删除你的对象在你完成它们之前，并且在你犯下内存管理罪之后很久就会出现神秘的错误。因此，我真的建议不要走这条路，而是使用标准的 pythonic 方式设置变量来引用对象。

但是，如果您确实需要，此代码可以按照您希望示例运行的方式运行。

from cpython cimport PyObject
from cpython.ref cimport Py_INCREF, Py_XDECREF


cdef class A:
    cdef PyObject *o

    def __init__(self, o):
        cdef PyObject *tmp

        tmp = self.o
        Py_INCREF(o)
        self.o = <PyObject *>o
        Py_XDECREF(tmp)


def main():
    cdef PyObject **ptr
    cdef PyObject *tmp
    cdef A a

    a = A(list())
    ptr = &a.o

    new_obj = dict()

    tmp = ptr[0]
    Py_INCREF(new_obj)
    ptr[0] = <PyObject *>new_obj
    Py_XDECREF(tmp)

    print <object>a.o

请注意，每当我们更改 PyObject 引用时，我们首先递增新对象的引用，更改指针，然后递减对旧对象的引用。我建议您始终遵循该模式 - 在递增之前递减会导致错误，如果您重置变量以引用同一对象，您可能会释放仍在使用的对象。

此外，请务必在操作 Python 对象(包括更新其引用计数)时保持 GIL。

似乎没有办法说服 Cython 为您提供指向对象引用的指针，除非您以 C 风格声明对象引用。 (即 PyObject * 而不是 object ——尽管当你的程序运行时这两件事实际上是一样的。区别只在编译时，Cython 会自动执行object 变量而非 PyObject * 变量的引用管理。)