Boost.Python 无法解析传递给函数的派生类型

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【中文标题】Boost.Python 无法解析传递给函数的派生类型【英文标题】:Boost.Python failing to resolve derived type passed to function 【发布时间】:2015-04-23 21:49:47 【问题描述】:

我在 Boost.Python 冒险中遇到了另一个障碍。

我定义了以下 Python 模块:

#include <Python.h>
#include <iostream>
#include <boost/python.hpp>

using namespace boost;
using namespace boost::python;

struct Base  ;

void foo(boost::shared_ptr<Base>)

    std::cout << "yay\n";


BOOST_PYTHON_MODULE(Test)

    class_<Base, shared_ptr<Base>, noncopyable>("Base", init<>());

    def("foo", foo);

运行以下脚本:

from Test import *

class Bar(Base):
    def __init__(self):
        pass

foo(Base()) #works
foo(Bar()) #error

最后一行产生一个错误:

Python argument types in
    foo(Bar)
did not match C++ signature:
    foo(class boost::shared_ptr<struct Base>)

现在我的问题是为什么这不起作用?当然类型系统应该能够计算出BarBase 实例?

http://coliru.stacked-crooked.com/a/43f111fb3032a20a

感谢任何帮助!

【问题讨论】:

【参考方案1】:

在这种特殊情况下,错误消息具有误导性。该函数接收具有正确 type 的参数;但是,该参数有一个不适当的Bar 初始化程序未初始化其层次结构的 Python Base 部分。 Python 实例不包含 boost::shared_ptr&lt;Base&gt; 实例,导致 Boost.Python 无法调度到 C++ 函数:

class Bar(Base):
    def __init__(self):
        pass # Base is not initialized.

fun(Base()) # No boost::shared_ptr<Base> instance.

要解决此问题,请在 Bar.__init__() 内显式调用 Base.__init__()

class Bar(Base):
    def __init__(self):
        Base.__init__(self) # Instantiates boost::shared_ptr<Base>.

fun(Bar()) # Boost.Python will extract boost::shared_ptr<Base> from Bar().

详细来说,在 Python 中,如果派生类定义了 __init__() 方法,那么它应该显式调用父类的 __init__() 方法。 Python 文档states:

如果基类具有__init__() 方法,则派生类的__init__() 方法(如果有)必须显式调用它以确保正确初始化实例的基类部分;例如:BaseClass.__init__(self, [args...])

在 Boost.Python 中,C++ 类包装器有一个instance_holder。这些对象在其 Python 对象包装器中保存 C++ 实例,并且 C++ 对象的实例化发生在 Python 对象的 __init__ 函数中:

当调用包装 C++ 类的 __init__ 函数时,会创建一个新的 instance_holder 实例并将其安装在 Python 对象中 [...]

因此,如果不调用 Python 对象的 __init__() 方法,则不会实例化内部 C++ 对象。当从 Python 调用公开的 C++ 函数时,Boost.Python 将检查调用参数,尝试在一组公开的函数中识别匹配的 C++ 函数。如果找不到匹配项,它将引发Boost.Python.ArgumentError 异常,列出无法匹配的参数类型和 C++ 函数集。


这是一个完整的示例demonstrating,它有两种不同的 Python 类型继承自公开的 C++ 类型,其中一种层次结构已正确初始化,而另一种则未正确初始化:

#include <boost/python.hpp>

struct base ;

void foo(boost::shared_ptr<base>) 

BOOST_PYTHON_MODULE(example)

  namespace python = boost::python;
  python::class_<base, boost::shared_ptr<base>, boost::noncopyable>(
      "Base", python::init<>())
    ;

  python::def("foo", &foo);

互动使用:

>>> import example
>>> class GoodDerived(example.Base):
...     def __init__(self):
...         example.Base.__init__(self)
...
>>> class BadDerived(example.Base):
...     def __init__(self):
...         pass
...
>>> assert(isinstance(GoodDerived(), example.Base))
>>> assert(isinstance(BadDerived(), example.Base))
>>> try:
...     example.foo(GoodDerived())
...     got_exception = False
... except:
...     got_exception = True
... finally:
...     assert(not got_exception)
...
>>> try:
...     example.foo(BadDerived())
...     got_exception = False
... except:
...     got_exception = True
... finally:
...     assert(got_exception)

请注意,虽然类型层次结构是正确的并且可以通过 isinstance(() 验证,但类型并不表示实例是否具有适当的值。

【讨论】:

我回到电脑前会试试这个!

以上是关于Boost.Python 无法解析传递给函数的派生类型的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

无法将指向派生类函数的指针传递给基类

使用 Boost Python 从 c++ 类创建派生的 Python 类

将 boost::python::numpy::ndarray 作为 boost::python 函数的(默认与否)参数传递?

将 Python 类实例传递给 C++ 函数

将派生类传递给采用 SWIG Python 中的基类的函数

将基类传递给函数而不是派生一个