SWIG 的 Python 包装器中临时对象的生命周期（？）

Question

2 月 12 日编辑

我最近刚刚使用一些 SWIG 生成的 Python 包装器来处理一些 C++ 类，结果出现了奇怪的崩溃。看来 SWIG 和 Python 的结合有点急于清理临时值。事实上，它们是如此渴望，以至于在它们仍在使用的时候就被清理掉了。一个显着压缩的版本如下所示：

/* Example.hpp */
struct Foo {
    int value;
    ~Foo();
};

struct Bar {
    Foo theFoo;
    Bar();
};

/* Example.cpp */
#include "Example.hpp"
Bar::Bar()  {theFoo.value=1;}
Foo::~Foo() {value=0;}

/* Example.i */
%module Example
%{
#include "Example.hpp"
%}
%include "Example.hpp"

我在 .i 文件上运行 SWIG (1.3.37)，然后在 Python 中，有：

Python 2.4.3 (#1, Sept 17 2008, 16:07:08)
[GCC 4.1.2 20071124 (Red Hat 4.1.2-41)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits", or "license" for more information.
>>> from Example import Bar
>>> b=Bar()
>>> print b.theFoo.value      # expect '1', since Bar's constructor sets this
1
>>> print Bar().theFoo.value  # expect '1', since we're still using the Foo object
26403424

似乎在第二个实例中，临时 Bar 对象被销毁在我们读取 theFoo 的 value 字段之前。在 gdb 中追踪事情，这显然是正在发生的事情。因此，当我们从 Bar().theFoo 读取 .value 时，C++ 已经销毁了（并被其他一些堆分配覆盖）.theFoo。代码>.在我的实际情况中，这导致了段错误。

是否有任何 SWIG 指令或技巧可以添加到我的 Example.i 文件中，以使 Bar().theFoo.value 在此处返回 1 ？

Answer 1

第二次更新：

我们知道基本问题是 python 立即销毁 Bar。当 Bar 在 python 中实现时，python 的 gc 知道仍然存在对 theFoo 的引用，因此不会销毁它。但是当 Bar 在 C++ 中实现时，Python 会调用 C++ 析构函数，它会自动销毁 theFoo 以及 Bar。

所以显而易见的解决方案是防止python 过早地销毁 Bar 。这是一个稍微有点黑客的解决方案，涉及子类化 Bar：

class PersistentBar(swigexample.Bar):
    lastpbar = None
    def __init__(self):
        super(PersistentBar, self).__init__()
        PersistentBar.lastpbar = self

这会保存对最后创建的 Bar 的引用，以便它不会立即被销毁。当创建新的 Bar 时，旧的将被删除。 （我的旧版本很愚蠢；不需要为此重写 __del__ 。）这是输出（在 Foo< 中使用 cout << "deleting Foo " /code> 的析构函数）：

>>> from test import persistentBar
>>> persistentBar().theFoo.value
1
>>> persistentBar().theFoo.value
deleting Foo 1
>>> persistentBar().theFoo.value
deleting Foo 1

我仍然不喜欢这个。将“持久”行为隔离在装饰器中可能会更好；我也尝试过并且有效（如果您想查看代码，请告诉我）。以某种方式告诉 python 处理销毁 theFoo 本身肯定会更好，但我不知道如何做到这一点。

第一次更新：

包装代码没有告诉我任何信息，所以我查看了 swigexample.py。那也一无所获。当我尝试在纯 python 中复制 Bar 时，事情变得更加清晰：

# pyfoobar.py
class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.value = -1

class Bar(object):
    def __init__(self):
        self.theFoo = Foo()
        self.theFoo.value = 1
    def __del__(self):
        self.theFoo.value = 0

现在我们从 pyfoobar 导入 Bar：

>>> from pyfoobar import Bar
>>> b = Bar()
>>> b.theFoo.value
1
>>> Bar().theFoo.value
0

这种行为来自 Python！

原始答案：

看来这里肯定存在一些垃圾收集战斗......这里有一些关于 SWIG 内存管理。基于此，看起来 %newobject 指令可能就是您正在寻找的；但我尝试了几种变体，但无法让它让 python 控制 theFoo：

>>> from swigexample import Bar
>>> b = Bar()
>>> b.theFoo.value
1
>>> b.theFoo.thisown
False
>>> Bar().theFoo.value
0
>>> Bar().theFoo.thisown
False

我开始怀疑这是故意的；似乎上面链接中的这一行与这里相关：

C 现在持有对
对象——你可能不想要
Python 来销毁它。

但我不确定。我将查看 swigexample_wrap 代码，看看是否可以确定 ~Bar 何时被调用。

Answer 2

解决方案是将 %naturalvar 添加到您的 .i 文件中，如下所示：

%naturalvar Bar::theFoo;
%include "Example.hpp"

这会导致 SWIG 返回 Foo 的副本而不是对它的引用，这解决了 Python 所做的积极临时对象清理的问题。