PyO3 - 传递类扩展另一个类作为函数参数答案

【问题标题】：PyO3 - passing class extending another class as a function argumentPyO3 - 传递类扩展另一个类作为函数参数
【发布时间】：2020-09-04 23:22:21
【问题描述】：

我有一个 Rust 库，我希望能够从 Python 中使用它。所以我可以使用 PyO3 进行绑定。

假设我在 Rust 中有以下库：

pub trait Animal {
    fn make_sound();
}

pub struct Dog {}

impl Animal for Dog {
    fn make_sound() {
       println!("whoof whoof");
    }
}

pub struct Cat {}

impl Animal for Cat {
    fn make_sound() {
       println!("miaauwwww");
    }
}

pub fn make_three_sounds(&impl Animal) {
    animal.make_sound();
    animal.make_sound();
    animal.make_sound();
}

该库的用户可以使用结构 Dog 和 Cat 以及函数 make_three_sounds。但他们也可以使用特性 Animal 来定义自己的动物，然后将其传递给函数 make_three_sounds。

现在，假设我希望在 Python 中使用这个库。所以我可以使用 PyO3 来制作 Rust -> Python 绑定。然而，问题是在 Python 中，这会以不同的方式实现。您将拥有一个可以扩展的类，而不是 trait。所以在 Python 中，这个库看起来像这样：

Class Animal:
    def make_sound():
        raise Error("Unimplemented abstract method")

class Dog(Animal):
    def make_sound():
        print("woaggh woafgg")

class Cat(Animal):
    def make_sound():
        print("miaaoww")

def make_three_sounds(a: Animal):
    a.make_sound()
    a.make_sound()
    a.make_sound()

为了制作一个Dog和Cat类，我只需要在Dog和Cat结构体上方使用“#[pyclass]”和“#[pymethods]”。问题在于创建一个可以扩展的 Animal 类，然后传递给函数 make_three_sounds。为了制作 Animal 类，我可以创建一个使用 Animal trait 的结构，然后在其上方添加“#[pyclass]”。

但问题是：当 Python 库的用户扩展该类 (Animal) 并将其传递给 make_three_sounds 时，它将无法工作，因为 make_three_sounds 必须接受一个实现 trait Animal 的结构，而该 Python 对象没有t 实现该特征（尽管它是扩展实现它的类/结构的类的对象）。我可以制作一个接受 PyAny 对象的 make_three_sounds 函数的包装器，但是我以后如何将该对象传递给实际的 make_three_sounds 函数？

【问题讨论】：

标签： python inheritance rust traits pyo3

【解决方案1】：

我可以看到的一个解决方案如下。

我创建了一个函数make_three_sounds(PyAny a)，它将成为 Rust make_three_sounds(&impl Animal a) 函数的包装器。该包装器将接受 PyAny 类型的对象。稍后我将执行以下操作。我将有一个特殊的结构 PyAnimal 实现特征 Animal。该特征将有一个名为python_object 的属性。 Python 中的 PyAny 对象（表示扩展 Animal 的类的对象）稍后将分配给该属性 python_object。 PyAnimal 将必须实现 trait 方法，并且该方法的实现将在 python_object 上调用该方法（PyAny 结构有一个 callmethod 方法，可以调用该对象的任何方法）。然后该 PyAnimal 对象将被传递给 make_three_sounds(&impl Animal a) 函数。所以 PyAnimal 的实现或多或少如下：

struct PyAnimal {
    python_object: PyAny
}

impl Animal for PyAnimal {
   fn make_sound() {
       python_object.call_method('make_sound');
   }
}

【讨论】：