使用 sizeof 函数的 cython 和 ctypes 之间的冲突

Question

我在 some.py 文件中定义了一个类 SomeClass(ctypes.Structure) 并将其导入到 some.pyx 文件中，如下所示：

from ctypes import memset, addressof, sizeof
from some import SomeClass
someInstance = SomeClass()
memset(addressof(someInstance), 0, sizeof(SomeClass)) 

但无论 SomeClass 中有多少个字段，sizeof 函数总是返回 8。 我认为 sizeof 函数是 cython 中的内置函数，而不是 ctypes 的。如果我这样导入，SomeClass 的大小是正确的：

from ctypes import memset, addressof, sizeof as csizeof
memset(addressof(someInstance), 0, csizeof(SomeClass)) 

Answer 1

您看到的行为与调用 cdef 函数的行为一致，是 Cython 唯一明智的做法。

与 C 交互时（例如调用外部模块和调用 cdef 函数）Cython 决定在编译时调用哪个函数：

cdef a():
   print("Hi")

from some_module import a
a() # will print Hi - this is decided by the functions Cython knows about when it compiles

import 语句在运行时进行评估。 Cython 无法在编译时知道它们，因为它们定义的变量可以随意重新分配。

from some_module import a_function
del globals()['a_{}'.format('func')+'tion']
a_function() # no longer defined here, but how can Cython know?

如果 Cython 尝试计算 cdef 函数是否已被 globals 中的某些内容（即已导入的内容）覆盖，那么您将失去 Cython 的大部分速度增益 - 否则快速 C-只有代码需要相当昂贵的字典查找：

 cdef char* a = <char>malloc(sizeof(char))

会被翻译成无意义的东西

 # pseudocode!
 try:
     char_tmp = globals()['char']
 except KeyError:
     char_tmp = built_in_char
 try:
     sizeof_tmp = globals()['sizeof']
 except KeyError:
     sizeof_tmp = built_in_sizeof

 try:
     malloc_tmp = globals()['malloc']
 except KeyError:
     malloc_tmp = built_in_malloc
 a = <char>malloc_tmp(sizeof_tmp(char_tmp))

此外，这个简单的语句不能在多线程代码中使用，因为它现在依赖于一次只能运行一个线程的 Python 解释器。

因此，唯一不完全破坏 Cython 的解决方案是在编译时选择使用 C sizeof，并失去通过导入来覆盖它的能力。

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额外说明：实际上，C sizeof 在编译时被评估为常量，而不是在运行时调用，因此您的使用更没有意义。