从 C API 中的字符串表示创建对象答案

【问题标题】：Create object from string repesentation in C API从 C API 中的字符串表示创建对象
【发布时间】：2013-04-05 20:40:32
【问题描述】：

我正在开发一个嵌入 Python 解释器的系统，我需要在给定 C API 的字符串的情况下构造一个 PyObject*。

我有一个代表字典的const char*，格式正确，eval() 可以在 Python 中正常工作，即："{'bar': 42, 'baz': 50}"。

目前，这是使用Py_Unicode_ api（代表一个字符串）作为PyObject* 传递给Python，所以在我的python 解释器中，我可以成功编写：

foo = eval(myObject.value)
print(foo['bar']) # prints 42

我想将其更改为在 C 端自动“评估”const char*，并返回一个代表完整字典的PyObject*。如何在 C API 中将此字符串转换为字典？

【问题讨论】：

您确定不想为此使用ast.literal_eval 而不是eval？（其实并不影响答案，但值得思考。）
@abarnert 正在解析的字符串都在我的控制之下，所以我认为我不需要这样做——它总是一个包含各种浮点值、整数值、布尔值或（正确转义）字符串值。
如果它总是一个包含float、int、bool和字符串reprs的字典，为什么不使用literal_eval？它更简单一些，并且您可以免费获得一些验证。
@abarnert 如果代码更简单，那很好 - 我只是想弄清楚如何在 C API 方面处理这个问题，所以脚本只能看到字典。
其实我夸大了，说它更简单； builtins 与 ast 一样容易获得，或者更容易获得，之后它们是相同的。也许这只是一个下意识的反应……

标签： python c python-3.x

【解决方案1】：

有两种基本方法可以做到这一点。

第一个是简单地调用eval，就像在 Python 中一样。唯一的窍门是您需要builtins 模块的句柄，因为您不能在C API 中免费获得它。有很多方法可以做到这一点，但一种非常简单的方法是直接导入它：

/* or PyEval_GetBuiltins() if you know you're at the interpreter's top level */
PyObject *builtins = PyImport_ImportModule("builtins");
PyObject *eval = PyObject_GetAttrString(builtins, "eval");
PyObject *args = Py_BuildValue("(s)", expression_as_c_string);
PyObject *result = PyObject_Call(eval, args);

（这是未经测试的代码，它至少会泄漏引用，如果你想在 C 端处理异常，它不会检查 NULL 返回……但它应该足以让你理解这个想法。）

这样做的一个好处是您可以使用与eval 完全相同的方式使用ast.literal_eval（这意味着您可以获得一些免费验证）；只需将"builtins" 更改为"ast"，并将"eval" 更改为"literal_eval"。但真正的胜利在于，您所做的正是 eval 在 Python 中所做的，而您已经知道这正是您想要的。

另一种方法是使用编译 API。在真正的高层次上，您可以只用"foo = eval(%s)" 和PyRun_SimpleString 它构建一个Python 语句。在此之下，使用Py_CompileString 解析和编译表达式（您也可以在单独的步骤中解析和编译，但这在这里没有用），然后PyEval_EvalCode 在适当的全局变量和局部变量中对其进行评估。（如果您自己不跟踪全局变量，请使用 interpreter-reflection APIs PyEval_GetLocals 和 PyEval_GetGlobals。）请注意，我给出了每个函数的超级简化版本；通常你想使用其中一个兄弟函数。但是您可以在文档中轻松找到它们。

【讨论】：

这差不多了 - 看起来 eval 需要一个元组，所以我必须将 args 包装在 PyTuple_Pack 中，但除此之外，这可行（+ 添加引用计数处理）。跨度>
附带说明 - 您使用 Py_BuildValue("s", 与 PyUnicode_FromString 的任何原因？
@ReedCopsey：对不起，这是一个愚蠢的错字。我打算做"(s)"，构建str，然后一步构建arg tuple，而不是先构建str，然后再构建tuple。很好的收获。
很好 - 带有 "(s)" 的 BuildValue 很有意义，并且简化了事情。感谢您对此的帮助！
@eryksun：答案中已经解释了该选项（尽管我使用了PyRun_SimpleString）。如果您只想评估字符串，它会更简单；如果你想确保你正在做与 Python 函数完全相同的事情，请调用 Python 函数。