在 C# 中嵌入 IronPython 时如何处理值类型？

Question

在 IronPython 中使用 .NET 值类型时，有一个 well known issue。最近，当我尝试在 C# 中使用 Python 作为嵌入式脚本语言时，这让我很头疼。问题可以总结如下：

给定一个 C# 结构，例如：

struct Vector {
    public float x;
    public float y;
}

还有一个 C# 类，例如：

class Object {
    public Vector position;
}

IronPython 中会发生以下情况：

obj = Object()
print obj.position.x    # prints ‘0’
obj.position.x = 1
print obj.position.x    # still prints ‘0’

正如文章所述，这意味着值类型大多是不可变的。但是，这是一个问题，因为我正计划使用如上所示实现的向量库。是否有任何解决方法可以使用依赖于值类型的现有库？修改库将是最后的手段，但我宁愿避免这样做。

Answer 1

无需修改库，使用代理即可。

struct Vector {
    public float X;
    public float Y;
}

class BetterVector {
    public float X;
    public float Y;
    public Vector Optimized { get { return new Vector(X, Y); } }
}

class Object {
    public BetterVector Position { get; set; }
}

现在 Python 代码可以正常设置字段，并且当您的代码需要将数据提供给 OpenGL 或 XNA 或您正在使用的任何东西时，您的代码可以调用 Optimized。

如果调用 Optimized 看起来工作量太大，您甚至可以使用隐式强制：

class BetterVector {
   // ...
   public static implicit operator Vector(BetterVector v) {
       return v.Optimized;
   }
}

Answer 2

当你打电话时

obj.position.x = 1

你得到的是 obj 对象为你提供了一个位置结构的实例，它本质上是一个副本，因此设置 X 值不会被传播。

你说的是 obj.position = Vector(1,0) 是你应该做的。类似的事情发生在 C# 中。

---

编辑 - 可能的解决方法。

如果您不想设置构造函数，我相信这会起作用：

obj = Object()
pos = obj.position; # gets the object
pos.x = 1
pos.y = 2
obj.position = pos # I'm not sure if this line is necessary

Answer 3

我发现更新结构的唯一方法是利用这样一个事实，即您可以在创建结构时指定任何公共字段/属性。语法看起来像 Python 中的命名/可选参数。

namespace StructExample
{
    public struct MyStruct
    {
        public int x;
        public int y { get; set; }
    }

    public class MyClass
    {
        public MyStruct a;
    }
}

我们可以像这样使用 IronPython 中的类：

>>> foo = MyClass()
>>> print "%d:%d" % (foo.a.x, foo.a.y)
0:0
>>> foo.a.x = 1 # doesn't work!
>>> print "%d:%d" % (foo.a.x, foo.a.y)
0:0
>>> foo.a = MyStruct(x=1,y=2)
>>> print "%d:%d" % (foo.a.x, foo.a.y)
1:2

如果 Python 有像 F# 'with' 这样的语法来创建新结构，从旧结构复制字段，那就太好了。不幸的是，我们必须在克隆结构时指定所有字段。

Answer 4

很令人费解的是，你最终陷入了这样的困境。在 python 中（在 IronPython 2.6.1、.Net 4.0 上试过）等效代码是这样的：

>>> class a:
...  x = 0
...  y = 0
...
>>> class b:
...  Vector = a()
...
>>> c = b()
>>> c.Vector.x = 1
>>> print c.Vector.x
1

请注意，我的伪代码和您的伪代码之间有一个区别——静态属性被分配了一个类的实例，而不仅仅是类型定义。作为副作用，当 b 被实例化时，一个类的实际实例被初始化为 b.Vector。

（伪代码仍然“损坏” - 初始化必须进入 def init(self)，但那是另一回事）

这个例子的寓意是，不要让“公共向量位置”未初始化，而是将“位置”的初始化构建到类 Object 中。