如何在 c 扩展模块中创建和返回函数对象？答案

【问题标题】：How to create and return a function object in a c extension module?如何在 c 扩展模块中创建和返回函数对象？
【发布时间】：2016-08-16 06:27:02
【问题描述】：

我正在尝试编写一个 python 扩展模块，其中一些函数被柯里化，但我不太确定如何去做。主要困难是我不确定如何创建和返回 PyFunction 对象，以及如何将其参数的解析规则传递给它。有没有一种相当有效的方法来做到这一点，还是这种精神错乱？

从 python 方面来看，所需的语义是：

# given a function f(x, y)
f(a, b) -> result
f(a)    -> f'
f'(b)   -> result

【问题讨论】：

标签： python c higher-order-functions python-c-api python-extensions

【解决方案1】：

让我们先看看一个可能的 Python 实现。

def f(x, y=None):
    if y is None:
        return lambda y: f(x, y)
    return 'result'

这里唯一需要在 C 中完成的事情就是以某种方式创建 lambda 函数。在这里，我们遇到了不知道 PyCFunction 调用 C 函数本身的问题。所以我们必须为此编写包装器并创建一个新的PyCFunction 对象。

static PyObject* curried (PyObject *old_args, PyObject *new_args);
static PyMethodDef curried_def = {"curried", curried, METH_VARARGS, "curried"};

static PyObject* f (PyObject *self, PyObject *args) {
    PyObject *x = NULL, *y = NULL;
    if(!PyArg_ParseTuple(args, "O|O", &x, &y))
        return NULL;

    // validate x
    if (y == NULL)
        return Py_INCREF(args), PyCFunction_New(&curried_def, args);
    // validate y

    // do something to obtain the result
    return result;
}

static PyObject* curried (PyObject *old_args, PyObject *new_args) {
    Py_ssize_t old_args_count = PyTuple_Size(old_args);
    Py_ssize_t new_args_count = PyTuple_Size(new_args);
    PyObject *all_args = PyTuple_New(old_args_count + new_args_count);
    Py_ssize_t i;
    PyObject *o;
    for (i = 0; i < old_args_count; i++) {
        o = PyTuple_GET_ITEM(old_args, i);
        Py_INCREF(o);
        PyTuple_SET_ITEM(all_args, i, o);
    }
    for (i = 0; i < new_args_count; i++) {
        o = PyTuple_GET_ITEM(new_args, i);
        Py_INCREF(o);
        PyTuple_SET_ITEM(all_args, old_args_count + i, o);
    }
    return f(NULL, all_args);
}

这会产生所需的语义

f(a, b) -> result
f(a) -> <built-in method curried of tuple object at 0x123456>
f(a)(b) -> result

这里我们稍微滥用了PyCFunction类型，传递给PyCFunction_New(&curried_def, args)的第二个参数应该是这个函数绑定的self对象，因此我们会得到一个内置方法元组对象的咖喱。如果您需要原始函数的self 参数或使用关键字参数，则必须稍微扩展此技巧并构建一个自定义对象来传递而不是args。也可以为 curried 函数创建类似 PyCFunction 的类型。据我所知，目前还没有类似的东西。

【讨论】：