如何编写包装预分配数据的扩展类型？答案

【问题标题】：How do I write an extension type that wraps pre-allocated data?如何编写包装预分配数据的扩展类型？
【发布时间】：2013-02-24 10:10:09
【问题描述】：

我有一些来自已经分配和初始化的结构的数据。我可以保证在这些对象的任何生命周期内都不会释放数据。如何将其包装在 Cython 的 Python 对象中？以下确实不工作，但我希望它能解释我的意图：

from libc.stdlib cimport malloc

ctypedef struct Point:
    int x
    int y

cdef class _MyWrapper:
    cdef Point* foo
    def __cinit__(self, Point* foo):
        self.foo = foo

def create_eternal_MyWrapper(int x, int y):
    cdef Point* p
    p = <Point*>malloc(sizeof(Point))
    p.x = x
    p.y = y
    return _MyWrapper(p)

在此运行 cython 的输出：

Error compiling Cython file:
------------------------------------------------------------
...
def create_eternal_MyWrapper(int x, int y):
    cdef Point* p
    p = <Point*>malloc(sizeof(Point))
    p.x = x
    p.y = y
    return _MyWrapper(p)
                      ^
------------------------------------------------------------

examplecy.pyx:17:23: Cannot convert 'Point *' to Python object

【问题讨论】：

什么是MyAllocatedData？一个C结构？ cdef class?一种 Python 对象？
A C 类型。具体来说，一个结构。您想要 C 和 Cython 中的确切结构定义吗？
我认为这些细节并不重要。但是如何它“不起作用”？你能提供一个better 的例子吗？
@delnan 很公平，对不起。我现在已经举了一个完整的例子。
问题不在于您分配数据的方式，而在于您将指针传递给构造函数的方式。传递 NULL 指针会导致同样的错误

标签： python c cython

【解决方案1】：

正如here 所讨论的，__init__ 和__cinit__ 方法都使用PyObject_Call API 函数，该函数只能接受 PyObject 类型的参数。因此，正如FAQ 中所建议的那样，您应该在全局工厂方法中初始化 C 属性：

from libc.stdlib cimport malloc

ctypedef struct Point:
    int x
    int y

cdef class _MyWrapper:
    cdef Point* fooless
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        raise TypeError("This class cannot be instantiated from Python")

cpdef _MyWrapper create_MyWrapper(int x, int y):
    cdef _MyWrapper w = _MyWrapper.__new__(_MyWrapper)

    cdef Point* p
    p = <Point*>malloc(sizeof(Point))
    p.x = x
    p.y = y

    w.foo = p

    # initialize all other fields explicitly
    # ...

    return w

当然可以在_MyWrapper 本身中创建一个专用的初始化方法，但我认为这会相当不安全，因为用户可能会在类实例化后忘记调用此类方法。

PS：很高兴看看是否存在更简单的解决方案

【讨论】：