كيفية إنشاء مولد / مكرر مع API بيثون C؟
https://stackoverflow.com/questions/1815812
-
08-07-2019 - |
italiano
english
français
española
中国
日本の
العربية
Deutsch
한국어
Português
Russianسؤال
وكيف يمكنني تكرار رمز بيثون التالية مع API بيثون C؟
class Sequence():
def __init__(self, max):
self.max = max
def data(self):
i = 0
while i < self.max:
yield i
i += 1
وحتى الآن، ولدي هذا:
#include <Python/Python.h>
#include <Python/structmember.h>
/* Define a new object class, Sequence. */
typedef struct {
PyObject_HEAD
size_t max;
} SequenceObject;
/* Instance variables */
static PyMemberDef Sequence_members[] = {
{"max", T_UINT, offsetof(SequenceObject, max), 0, NULL},
{NULL} /* Sentinel */
};
static int Sequence_Init(SequenceObject *self, PyObject *args, PyObject *kwds)
{
if (!PyArg_ParseTuple(args, "k", &(self->max))) {
return -1;
}
return 0;
}
static PyObject *Sequence_data(SequenceObject *self, PyObject *args);
/* Methods */
static PyMethodDef Sequence_methods[] = {
{"data", (PyCFunction)Sequence_data, METH_NOARGS,
"sequence.data() -> iterator object\n"
"Returns iterator of range [0, sequence.max)."},
{NULL} /* Sentinel */
};
/* Define new object type */
PyTypeObject Sequence_Type = {
PyObject_HEAD_INIT(NULL)
0, /* ob_size */
"Sequence", /* tp_name */
sizeof(SequenceObject), /* tp_basicsize */
0, /* tp_itemsize */
0, /* tp_dealloc */
0, /* tp_print */
0, /* tp_getattr */
0, /* tp_setattr */
0, /* tp_compare */
0, /* tp_repr */
0, /* tp_as_number */
0, /* tp_as_sequence */
0, /* tp_as_mapping */
0, /* tp_hash */
0, /* tp_call */
0, /* tp_str */
0, /* tp_getattro */
0, /* tp_setattro */
0, /* tp_as_buffer */
Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE, /* tp_flags*/
"Test generator object", /* tp_doc */
0, /* tp_traverse */
0, /* tp_clear */
0, /* tp_richcompare */
0, /* tp_weaklistoffset */
0, /* tp_iter */
0, /* tp_iternext */
0, /* tp_methods */
Sequence_members, /* tp_members */
0, /* tp_getset */
0, /* tp_base */
0, /* tp_dict */
0, /* tp_descr_get */
0, /* tp_descr_set */
0, /* tp_dictoffset */
(initproc)Sequence_init, /* tp_init */
0, /* tp_alloc */
PyType_GenericNew, /* tp_new */
};
static PyObject *Sequence_data(SequenceObject *self, PyObject *args)
{
/* Now what? */
}
ولكن لست متأكدا أين يذهبون المقبل. يمكن لأي شخص أن يقدم بعض الاقتراحات؟
تحرير
وأعتقد أن المشكلة الرئيسية أواجه مع هذا محاكاة بيان yield. كما أفهمها، بل هو بيان بسيط المظهر جدا، ولكن في الواقع معقدة، - أنه يخلق مولد مع وسائل __iter__() وnext() الخاصة التي تسمى تلقائيا. البحث من خلال مستندات، يبدو أن تترافق مع PyGenObject . ومع ذلك، وكيفية إنشاء مثيل جديد من هذا الكائن غير واضح. يأخذ PyGen_New() كما حجتها على PyFrameObject، فإن الإشارة الوحيدة التي يمكن أن أجد PyEval_GetFrame() ، والتي لا يبدو أن يكون ما أريد (أو أنا مخطئ؟). هل لديها أي خبرة في هذا يمكنهم تبادل؟
تحليل مزيد من تحرير
ولقد وجدت أن يكون أكثر وضوحا عندما I (أساسا) توسيع نطاق ما كان يقوم به بيثون وراء الكواليس:
class IterObject():
def __init__(self, max):
self.max = max
def __iter__(self):
self.i = 0
return self
def next(self):
if self.i >= self.max:
raise StopIteration
self.i += 1
return self.i
class Sequence():
def __init__(self, max):
self.max = max
def data(self):
return IterObject(self.max)
وتقنيا التسلسل هو خارج من جانب واحد ولكن تحصل على هذه الفكرة.
والمشكلة الوحيدة مع ذلك هو انه مزعج جدا لخلق كائن جديد في كل مرة واحد يحتاج إلى مولد - حتى أكثر من ذلك في بيثون من C بسبب المسخ المطلوبة التي تأتي مع تحديد نوع جديد. ويمكن أن يكون هناك بيان yield في C لC لا يوجد لديه الإغلاق. ماذا فعلت بدلا من ذلك (لأنني لم أستطع العثور عليه في API بيثون - <م> الرجاء لي نقطة إلى كائن قياسي إذا كان موجودا بالفعل!) تم إنشاء، الجنيسة فئة الكائن مولد البسيطة التي دعت إلى الخلف وظيفة C لكل استدعاء الأسلوب next(). ومن هنا (لاحظ أنني لم يحاكم حتى الآن تجميع هذا لأنه ليست كاملة - أنظر أدناه):
#include <Python/Python.h>
#include <Python/structmember.h>
#include <stdlib.h>
/* A convenient, generic generator object. */
typedef PyObject *(*callback)(PyObject *callee, void *info) PyGeneratorCallback;
typedef struct {
PyObject HEAD
PyGeneratorCallback callback;
PyObject *callee;
void *callbackInfo; /* info to be passed along to callback function. */
bool freeInfo; /* true if |callbackInfo| should be free'()d when object
* dealloc's, false if not. */
} GeneratorObject;
static PyObject *Generator_iter(PyObject *self, PyObject *args)
{
Py_INCREF(self);
return self;
}
static PyObject *Generator_next(PyObject *self, PyObject *args)
{
return self->callback(self->callee, self->callbackInfo);
}
static PyMethodDef Generator_methods[] = {
{"__iter__", (PyCFunction)Generator_iter, METH_NOARGS, NULL},
{"next", (PyCFunction)Generator_next, METH_NOARGS, NULL},
{NULL} /* Sentinel */
};
static void Generator_dealloc(GenericEventObject *self)
{
if (self->freeInfo && self->callbackInfo != NULL) {
free(self->callbackInfo);
}
self->ob_type->tp_free((PyObject *)self);
}
PyTypeObject Generator_Type = {
PyObject_HEAD_INIT(NULL)
0, /* ob_size */
"Generator", /* tp_name */
sizeof(GeneratorObject), /* tp_basicsize */
0, /* tp_itemsize */
Generator_dealloc, /* tp_dealloc */
0, /* tp_print */
0, /* tp_getattr */
0, /* tp_setattr */
0, /* tp_compare */
0, /* tp_repr */
0, /* tp_as_number */
0, /* tp_as_sequence */
0, /* tp_as_mapping */
0, /* tp_hash */
0, /* tp_call */
0, /* tp_str */
0, /* tp_getattro */
0, /* tp_setattro */
0, /* tp_as_buffer */
Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE, /* tp_flags*/
0, /* tp_doc */
0, /* tp_traverse */
0, /* tp_clear */
0, /* tp_richcompare */
0, /* tp_weaklistoffset */
0, /* tp_iter */
0, /* tp_iternext */
0, /* tp_methods */
0, /* tp_members */
0, /* tp_getset */
0, /* tp_base */
0, /* tp_dict */
0, /* tp_descr_get */
0, /* tp_descr_set */
0, /* tp_dictoffset */
0, /* tp_init */
0, /* tp_alloc */
PyType_GenericNew, /* tp_new */
};
/* Returns a new generator object with the given callback function
* and arguments. */
PyObject *Generator_New(PyObject *callee, void *info,
bool freeInfo, PyGeneratorCallback callback)
{
GeneratorObject *generator = (GeneratorObject *)_PyObject_New(&Generator_Type);
if (generator == NULL) return NULL;
generator->callee = callee;
generator->info = info;
generator->callback = callback;
self->freeInfo = freeInfo;
return (PyObject *)generator;
}
/* End of Generator definition. */
/* Define a new object class, Sequence. */
typedef struct {
PyObject_HEAD
size_t max;
} SequenceObject;
/* Instance variables */
static PyMemberDef Sequence_members[] = {
{"max", T_UINT, offsetof(SequenceObject, max), 0, NULL},
{NULL} /* Sentinel */
}
static int Sequence_Init(SequenceObject *self, PyObject *args, PyObject *kwds)
{
if (!PyArg_ParseTuple(args, "k", &self->max)) {
return -1;
}
return 0;
}
static PyObject *Sequence_data(SequenceObject *self, PyObject *args);
/* Methods */
static PyMethodDef Sequence_methods[] = {
{"data", (PyCFunction)Sequence_data, METH_NOARGS,
"sequence.data() -> iterator object\n"
"Returns generator of range [0, sequence.max)."},
{NULL} /* Sentinel */
};
/* Define new object type */
PyTypeObject Sequence_Type = {
PyObject_HEAD_INIT(NULL)
0, /* ob_size */
"Sequence", /* tp_name */
sizeof(SequenceObject), /* tp_basicsize */
0, /* tp_itemsize */
0, /* tp_dealloc */
0, /* tp_print */
0, /* tp_getattr */
0, /* tp_setattr */
0, /* tp_compare */
0, /* tp_repr */
0, /* tp_as_number */
0, /* tp_as_sequence */
0, /* tp_as_mapping */
0, /* tp_hash */
0, /* tp_call */
0, /* tp_str */
0, /* tp_getattro */
0, /* tp_setattro */
0, /* tp_as_buffer */
Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE, /* tp_flags*/
"Test generator object", /* tp_doc */
0, /* tp_traverse */
0, /* tp_clear */
0, /* tp_richcompare */
0, /* tp_weaklistoffset */
0, /* tp_iter */
0, /* tp_iternext */
0, /* tp_methods */
Sequence_members, /* tp_members */
0, /* tp_getset */
0, /* tp_base */
0, /* tp_dict */
0, /* tp_descr_get */
0, /* tp_descr_set */
0, /* tp_dictoffset */
(initproc)Sequence_init, /* tp_init */
0, /* tp_alloc */
PyType_GenericNew, /* tp_new */
};
static PyObject *Sequence_data(SequenceObject *self, PyObject *args)
{
size_t *info = malloc(sizeof(size_t));
if (info == NULL) return NULL;
*info = 0;
/* |info| will be free'()d by the returned generator object. */
GeneratorObject *ret = Generator_New(self, info, true,
&Sequence_data_next_callback);
if (ret == NULL) {
free(info); /* Watch out for memory leaks! */
}
return ret;
}
PyObject *Sequence_data_next_callback(PyObject *self, void *info)
{
size_t i = info;
if (i > self->max) {
return NULL; /* TODO: How do I raise StopIteration here? I can't seem to find
* a standard exception. */
} else {
return Py_BuildValue("k", i++);
}
}
ولكن، للأسف، ما زلت لم تنته. والسؤال الوحيد الذي لم يقم هو: كيف يمكنني رفع استثناء StopIteration مع API C؟ أنا لا يمكن أن يبدو للعثور عليه المدرجة في الاستثناءات القياسية . أيضا، وربما الأهم من ذلك، هل هذا هو الطريق الصحيح لمعالجة هذه المشكلة؟
والشكر على أحد أن لا تزال تتبع هذا.
المحلول
وفيما يلي تنفيذ بسيط من وحدة spam مع وظيفة واحدة myiter(int) العودة مكرر:
import spam
for i in spam.myiter(10):
print i
وطباعة الأرقام 0-9.
ومن أبسط ثم قضيتك ولكن يظهر نقاط رئيسية: تحديد الكائن مع أساليب __iter__() وnext() القياسية، وتنفيذ السلوك مكرر بما في ذلك رفع StopIteration عند الاقتضاء
في الكائن حالة التكرار الخاص بك يحتاج إلى عقد إشارة إلى تسلسل (لذلك عليك طريقة deallocator من أجل أن Py_DECREF ذلك).
تسلسل نفسه يحتاج إلى تنفيذ __iter()__ وخلق مكرر داخله.
وبنية تحتوي على حالة التكرار. (في الإصدار الخاص بك بدلا من م، كان يمكن أن يكون إشارة إلى تسلسل).
typedef struct {
PyObject_HEAD
long int m;
long int i;
} spam_MyIter;
ومكرر في طريقة __iter__().
دائما ببساطة يعود self.
انها تسمح لكلا مكرر وجمع في أن يعامل نفسه
في بنيات مثل for ... in ....
PyObject* spam_MyIter_iter(PyObject *self)
{
Py_INCREF(self);
return self;
}
وتنفيذ دينا التكرار: طريقة next()
PyObject* spam_MyIter_iternext(PyObject *self)
{
spam_MyIter *p = (spam_MyIter *)self;
if (p->i < p->m) {
PyObject *tmp = Py_BuildValue("l", p->i);
(p->i)++;
return tmp;
} else {
/* Raising of standard StopIteration exception with empty value. */
PyErr_SetNone(PyExc_StopIteration);
return NULL;
}
}
ونحن بحاجة نسخة موسعة من هيكل PyTypeObject لتوفير بيثون مع
معلومات حول __iter__() وnext().
نريدهم أن يسمى بكفاءة، حتى لا بحث على أساس اسم في القاموس.
static PyTypeObject spam_MyIterType = {
PyObject_HEAD_INIT(NULL)
0, /*ob_size*/
"spam._MyIter", /*tp_name*/
sizeof(spam_MyIter), /*tp_basicsize*/
0, /*tp_itemsize*/
0, /*tp_dealloc*/
0, /*tp_print*/
0, /*tp_getattr*/
0, /*tp_setattr*/
0, /*tp_compare*/
0, /*tp_repr*/
0, /*tp_as_number*/
0, /*tp_as_sequence*/
0, /*tp_as_mapping*/
0, /*tp_hash */
0, /*tp_call*/
0, /*tp_str*/
0, /*tp_getattro*/
0, /*tp_setattro*/
0, /*tp_as_buffer*/
Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_HAVE_ITER,
/* tp_flags: Py_TPFLAGS_HAVE_ITER tells python to
use tp_iter and tp_iternext fields. */
"Internal myiter iterator object.", /* tp_doc */
0, /* tp_traverse */
0, /* tp_clear */
0, /* tp_richcompare */
0, /* tp_weaklistoffset */
spam_MyIter_iter, /* tp_iter: __iter__() method */
spam_MyIter_iternext /* tp_iternext: next() method */
};
وظيفة myiter(int) يخلق مكرر.
static PyObject *
spam_myiter(PyObject *self, PyObject *args)
{
long int m;
spam_MyIter *p;
if (!PyArg_ParseTuple(args, "l", &m)) return NULL;
/* I don't need python callable __init__() method for this iterator,
so I'll simply allocate it as PyObject and initialize it by hand. */
p = PyObject_New(spam_MyIter, &spam_MyIterType);
if (!p) return NULL;
/* I'm not sure if it's strictly necessary. */
if (!PyObject_Init((PyObject *)p, &spam_MyIterType)) {
Py_DECREF(p);
return NULL;
}
p->m = m;
p->i = 0;
return (PyObject *)p;
}
والباقي هو مملة جدا ...
static PyMethodDef SpamMethods[] = {
{"myiter", spam_myiter, METH_VARARGS, "Iterate from i=0 while i<m."},
{NULL, NULL, 0, NULL} /* Sentinel */
};
PyMODINIT_FUNC
initspam(void)
{
PyObject* m;
spam_MyIterType.tp_new = PyType_GenericNew;
if (PyType_Ready(&spam_MyIterType) < 0) return;
m = Py_InitModule("spam", SpamMethods);
Py_INCREF(&spam_MyIterType);
PyModule_AddObject(m, "_MyIter", (PyObject *)&spam_MyIterType);
}
نصائح أخرى
في Sequence_data، يجب عليك إما العودة مثيل PyInt جديد أو رمي استثناء StopIteration الذي يحكي رمز خارج أن هناك أية قيم أخرى. انظر PEP 255 للحصول على التفاصيل و<لأ href = "HTTP: // مستندات .python.org / تعليمي / classes.html # مولدات "يختلط =" noreferrer "> 9.10 مولدات .
بروتوكول مكرر للحصول على وظائف مساعد في بيثون / C API.
