我正在为 C++ 库编写 Swig-Python 包装器。当发生严重错误时，库调用exit(err);，这反过来会终止执行该库中的函数的整个python脚本。
有没有办法环绕exit()函数返回脚本或抛出异常？
【问题讨论】：
exit() 表明作者可能对错误处理一无所知。考虑修复该库或替换它。
您可以使用 longjmp 和 on_exit 对此进行大规模破解，但我强烈建议您避免这样做，而是使用具有多个进程的解决方案，我将在后面的答案中概述。
假设我们有以下（按设计破坏）头文件：
#ifndef TEST_H
#define TEST_H
#include <stdlib.h>
inline void fail_test(int fail) {
if (fail) exit(fail);
}
#endif//TEST_H
我们想要包装它并将对exit() 的调用转换为 Python 异常。实现此目的的一种方法类似于以下接口，它使用%exception 在 Python 接口对每个 C 函数的调用周围插入 C 代码：
%module test
%{
#include "test.h"
#include <setjmp.h>
static __thread int infunc = 0;
static __thread jmp_buf buf;
static void exithack(int code, void *data) {
if (!infunc) return;
(void)data;
longjmp(buf,code);
}
%}
%init %{
on_exit(exithack, NULL);
%}
%exception {
infunc = 1;
int err = 0;
if (!(err=setjmp(buf))) {
$action
}
else {
// Raise exception, code=err
PyErr_Format(PyExc_Exception, "%d", err);
infunc = 0;
on_exit(exithack, NULL);
SWIG_fail;
}
infunc = 0;
}
%include "test.h"
当我们编译它时这个“工作”：
swig3.0 -python -py3 -Wall test.i
gcc -shared test_wrap.c -o _test.so -I/usr/include/python3.4 -Wall -Wextra -lpython3.4m
我们可以通过以下方式进行演示：
Python 3.4.2 (default, Oct 8 2014, 13:14:40)
[GCC 4.9.1] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import test
>>> test.fail_test(0)
>>> test.fail_test(123)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
Exception: 123
>>> test.fail_test(0)
>>> test.fail_test(999)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
Exception: 999
>>>
虽然它非常丑陋，但几乎可以肯定它不是可移植的，而且很可能也是未定义的行为。
我的建议是不要这样做，而是使用两个进程通信的解决方案。我们仍然可以让 SWIG 帮助我们生成一个不错的模块，而且更好的是，我们可以依靠一些高级 Python 构造来帮助我们。完整的示例如下所示：
%module test
%{
#include "test.h"
static void exit_handler(int code, void *fd) {
FILE *f = fdopen((int)fd, "w");
fprintf(stderr, "In exit handler: %d\n", code);
fprintf(f, "(dp0\nVexited\np1\nL%dL\ns.", code);
fclose(f);
}
%}
%typemap(in) int fd %{
$1 = PyObject_AsFileDescriptor($input);
%}
%inline %{
void enter_work_loop(int fd) {
on_exit(exit_handler, (void*)fd);
}
%}
%pythoncode %{
import os
import pickle
serialize=pickle.dump
deserialize=pickle.load
def do_work(wrapped, args_pipe, results_pipe):
wrapped.enter_work_loop(results_pipe)
while True:
try:
args = deserialize(args_pipe)
f = getattr(wrapped, args['name'])
result = f(*args['args'], **args['kwargs'])
serialize({'value':result},results_pipe)
results_pipe.flush()
except Exception as e:
serialize({'exception': e},results_pipe)
results_pipe.flush()
class ProxyModule():
def __init__(self, wrapped):
self.wrapped = wrapped
self.prefix = "_worker_"
def __dir__(self):
return [x.strip(self.prefix) for x in dir(self.wrapped) if x.startswith(self.prefix)]
def __getattr__(self, name):
def proxy_call(*args, **kwargs):
serialize({
'name': '%s%s' % (self.prefix, name),
'args': args,
'kwargs': kwargs
}, self.args[1])
self.args[1].flush()
result = deserialize(self.results[0])
if 'exception' in result: raise result['exception']
if 'exited' in result: raise Exception('Library exited with code: %d' % result['exited'])
return result['value']
return proxy_call
def init_library(self):
def pipes():
r,w=os.pipe()
return os.fdopen(r,'rb',0), os.fdopen(w,'wb',0)
self.args = pipes()
self.results = pipes()
self.worker = os.fork()
if 0==self.worker:
do_work(self.wrapped, self.args[0], self.results[1])
%}
// rename all our wrapped functions to be _worker_FUNCNAME to hide them - we'll call them from within the other process
%rename("_worker_%s") "";
%include "test.h"
%pythoncode %{
import sys
sys.modules[__name__] = ProxyModule(sys.modules[__name__])
%}
其中使用了以下思路：
os.fork 生成工作进程，os.fdopen 创建更好的对象以在 Python 中使用__getattr__ 以返回工作进程的代理函数的技巧__dir__ 让 TAB 在 ipython 中工作on_exit 拦截出口（但不转移它）并通过预先编写的 ASCII 腌制对象报告代码如果您愿意，您可以对library_init 进行透明且自动的呼叫。您还需要处理工作人员尚未启动或已经更好地退出的情况（在我的示例中它只会阻塞）。而且您还需要确保工人在退出时得到正确清理，但它现在可以让您运行：
Python 3.4.2 (default, Oct 8 2014, 13:14:40)
[GCC 4.9.1] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import test
>>> test.init_library()
>>> test.fail_test(2)
In exit handler: 2
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "/mnt/lislan/ajw/code/scratch/swig/pyatexit/test.py", line 117, in proxy_call
if 'exited' in result: raise Exception('Library exited with code: %d' % result['exited'])
Exception: Library exited with code: 2
>>>
并且仍然（在某种程度上）可移植，但定义明确。
【讨论】：
但是，如果没有更多信息，很难提供解决方案：
你写了这个库吗？如果是这样，您可以修改它以抛出logic_error 而不是调用exit？
如果库调用exit，这意味着完全灾难性的失败。库的内部状态很可能不一致（您应该假设它是！）-您确定要在此之后继续该过程吗？如果您没有编写库，那么您将无法对此进行推理。如果您这样做了，请参见上文。
也许您可以围绕库编写一个包装进程，并跨进程边界编组调用？这在执行时会更慢，编写和维护起来会更痛苦，但它会允许父进程（python）检测到子进程（库包装器）的终止。
【讨论】：
my_exit()覆盖exit()，这将通过python脚本缓存的异常。