如何在Python C-API中动态创建派生类型

假设我们具有中定义的类型

Noddy

。现在我们要创建一个派生类型，只覆盖

Noddy

的

\uuuuu new\uuuu（）

方法

目前我使用以下方法（检查可读性的错误）：

这是可行的，但我不确定这样做是否正确。我也希望我必须设置标志，因为我在堆上动态分配type对象，但这样做会导致解释器中出现segfault

我还考虑过使用

PyObject\u Call（）

或类似方法显式调用

type（）

，但我放弃了这个想法。我需要将函数

BrownNoddy\u new（）

包装在Python函数对象中，并创建一个映射到该函数对象的字典

\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu

最好的办法是什么？我的方法正确吗？有没有我错过的接口功能

更新
python开发人员邮件列表中有两个相关主题的线程。通过这些线程和一些实验，我推断我不应该设置
Py\u TPFLAGS\u HEAPTYPE
，除非通过调用
type（）
来分配类型。无论是手动分配类型还是调用
type（）
，这些线程中都有不同的建议。如果我知道在
tp_new
槽中包装C函数的推荐方法是什么，我会很高兴使用后者。对于常规方法，这一步很容易——我可以使用它来获得合适的包装器对象。我不知道如何为我的
\uu new\uuu（）
方法创建这样一个包装器对象——也许我需要使用未记录的函数
PyCFunction\u new（）
来创建这样一个包装器对象。
尝试并理解如何做到这一点的一种方法是使用SWIG创建它的一个版本。看看它产生了什么，看看它是否匹配或以不同的方式完成。我可以告诉一直在编写SWIG的人，他们对扩展Python有着深刻的理解。不管怎样，看看他们是怎么做的都无妨。这可能有助于您理解这个问题。
如果这个答案很糟糕，我很抱歉，但是您可以在中找到这个想法的实现，特别是我认为以下文件可能是有用的参考：







PythonQtClassWrapper_init中的这个片段让我觉得有点有趣：

static int PythonQtClassWrapper_init(PythonQtClassWrapper* self, PyObject* args, PyObject* kwds)
{
  // call the default type init
  if (PyType_Type.tp_init((PyObject *)self, args, kwds) < 0) {
    return -1;
  }

  // if we have no CPP class information, try our base class
  if (!self->classInfo()) {
    PyTypeObject*  superType = ((PyTypeObject *)self)->tp_base;

    if (!superType || (superType->ob_type != &PythonQtClassWrapper_Type)) {
      PyErr_Format(PyExc_TypeError, "type %s is not derived from PythonQtClassWrapper", ((PyTypeObject*)self)->tp_name);
      return -1;
    }

    // take the class info from the superType
    self->_classInfo = ((PythonQtClassWrapper*)superType)->classInfo();
  }

  return 0;
}

static int pythonqtclasswapper_init（pythonqtclasswapper*self，PyObject*args，PyObject*kwds）
{
//调用默认类型init
if（PyType_Type.tp_init（（PyObject*）self，args，kwds）<0）{
返回-1；
}
//如果没有CPP类信息，请尝试我们的基类
如果（！self->classInfo（））{
PyTypeObject*超类型=（（PyTypeObject*）self）->tp_基；
if（！superType | |（superType->ob_type！=&PythonQtClassWrapper_type））{
PyErr_格式（PyExc_TypeError，“类型%s不是从pythonqtclasswapper派生的”，（（PyTypeObject*）self）->tp_名称）；
返回-1；
}
//从超类型获取类信息
self->_classInfo=（（PythonQtClassWrapper*）超类型）->classInfo（）；
}
返回0；
}

值得注意的是，PythonQt确实使用了一个包装生成器，因此它并不完全符合您的要求，但我个人认为，试图智胜vtable并不是最理想的设计。基本上，Python有许多不同的C++包装生成器，人们用它们来做一个很好的理由——它们被记录下来，在搜索结果和堆栈溢出中到处都有例子。如果你手推一个以前没人见过的解决方案，那么如果他们遇到问题，调试就会困难得多。即使它是封闭源代码，下一个必须维护它的人也会挠头，你必须向每个新来的人解释

< >一旦你得到一个代码生成器，你所需要做的就是维护底层C++代码，你不必手工更新或修改扩展代码。（这可能与您所采用的诱人解决方案相差不远）

建议的解决方案是打破新引入的类型安全的一个例子（当按照指示使用时）

因此，虽然这样实现派生类/子类可能不是最好的长期选择，但应该将代码包装起来，让vtable做它最擅长的事情，当新成员有问题时，您可以向他指出文档

不过这只是我的看法D
我在修改扩展以与Python 3兼容时遇到了相同的问题，并在尝试解决该问题时找到了此页面

我最终通过阅读Python解释器的源代码和

设置
Py\u TPFLAGS\u HEAPTYPE
标志会告诉解释器将
PyTypeObject
重新编译为
PyHeapTypeObject
，其中包含还必须分配的其他成员。在某个时刻，解释器试图引用这些额外的成员，如果您让它们未分配，则会导致segfault

Python 3.2引入了简化动态类型创建的C结构
PyType_Slot
和
PyType_Spec
以及C函数
PyType_FromSpec
。简而言之，您可以使用
PyType\u Slot
和
PyType\u Spec
来指定
PyTypeObject
的
tp*
成员，然后从Spec

调用

PyType\u来完成分配和初始化内存的繁琐工作

根据PEP 0384，我们有：

typedef struct{
  int slot;    /* slot id, see below */
  void *pfunc; /* function pointer */
} PyType_Slot;

typedef struct{
  const char* name;
  int basicsize;
  int itemsize;
  int flags;
  PyType_Slot *slots; /* terminated by slot==0. */
} PyType_Spec;

PyObject* PyType_FromSpec(PyType_Spec*);

（以上不是PEP 0384的文本副本，它还包括
const char*doc
作为
PyType_Spec
的成员。但该成员未出现在源代码中。）

typedef struct{
  int slot;    /* slot id, see below */
  void *pfunc; /* function pointer */
} PyType_Slot;

typedef struct{
  const char* name;
  int basicsize;
  int itemsize;
  int flags;
  PyType_Slot *slots; /* terminated by slot==0. */
} PyType_Spec;

PyObject* PyType_FromSpec(PyType_Spec*);

PyType_Slot slots[] = {
    { Py_tp_doc, "BrownNoddy objects" },
    { Py_tp_base, &NoddyType },
    { Py_tp_new, BrownNoddy_new },
    { 0 },
};
PyType_Spec spec = { "noddy.BrownNoddy", sizeof(BrownNoddy), 0,
                      Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE, slots };
PyTypeObject *BrownNoddyType = (PyTypeObject *)PyType_FromSpec(&spec);