Python C-API对象分配

我想使用new和delete运算符来创建和销毁我的对象。

问题是python似乎将其分解为几个阶段。 用于创建的tp_new，tp_init和tp_alloc以及用于销毁的tp_del，tp_free和tp_dealloc。 但是c ++只有new，它分配并完全构造对象和删除对象的析构和解除分配。

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此操作？

我也希望能够在python中inheritance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：好的，tp_init似乎使对象有点太可变了我正在做的事情（例如，使用一个Texture对象，在创建后更改内容很好，但更改它的基本方面，如size，bitdept等会破坏很多现有的c ++东西都假定了那些东西是固定的）。 如果我不实现它，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，如果在同一对象上多次调用tp_init，我是否应该有一些抛出exception或某事的标志？

除此之外，我认为其余的大部分已经排序。

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 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  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 { public: static PyObject* InitType() { ExtensionType 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，http：//docs.python.org/3.0/extending/newtypes.html描述了如何制作自己的类型。

tp_alloc为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。 您的大部分初始化应该在此函数中。

__new__和__init__之间的区别称为两阶段初始化或两阶段初始化 。

你说“ c ++只是有新的 ”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），而__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Pythonexception转换为C ++exception。 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，你应该能够使用placement new。

例如：

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