扩展SWIG内置类

Extending SWIG builtin classes

本文关键字：内置 SWIG 扩展      更新时间：2023-10-16

SWIG的内置选项具有速度更快的优点，并且可以避免多重继承的错误
挫折是我不能在生成的类或任何子类上设置任何属性：
-我可以通过将其子类化来扩展类似python内置类型的列表：

class Thing(list):
    pass
Thing.myattr = 'anything' # No problem

-然而，在SWIG内置类型上使用相同的方法，会发生以下情况：

class Thing(SWIGBuiltinClass):
    pass
Thing.myattr = 'anything'
AttributeError: type object 'Thing' has no attribute 'myattr'

我该如何解决这个问题？

我偶然发现了一个解决方案。我在试验元类，认为我可以覆盖子类中内置类型的setattr和getattr

这样做我发现内置已经有了一个元类（SwigPyObjectType），所以我的元类必须继承它

仅此一项就解决了问题。如果有人能解释原因，我会很高兴：

SwigPyObjectType = type(SWIGBuiltinClass)
class Meta(SwigPyObjectType):
    pass
class Thing(SWIGBuiltinClass):
    __metaclass__ = Meta
Thing.myattr = 'anything' # Works fine this time

问题来自swig如何将"-builtin"中的类实现为与内置类一样（因此得名）。

内置类是不可扩展的-尝试添加或修改"str"的成员，python不会允许您修改属性字典。

我确实有一个我已经用了好几年的解决方案。

我不确定我是否可以推荐它，因为：

  1. 它可以说是邪恶的——在道德上相当于在C/C中消除恐慌++
  2. 它不受支持，可能会在未来的python版本中崩溃
  3. 我还没试过用蟒蛇3
  4. 在生产代码中使用这样的"黑魔法"会让我有点不舒服——它可能会崩溃，而且肯定很模糊——但至少有一家大公司在生产代码中将其使用

但是。。我喜欢它能很好地解决我们想要调试的一些模糊功能。

最初的想法不是我的，我是从以下方面得到的：https://gist.github.com/mahmoudimus/295200Mahmoud Abdelkader

其基本思想是将swig创建的类型对象中的const字典作为非const字典进行访问，并添加/覆盖任何所需的方法。

仅供参考，类的运行时修改技术称为monkeypatching，请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/Monkey_patch

首先，这里是"猴痘.py"：

''' monkeypatch.py:
I got this from https://gist.github.com/mahmoudimus/295200 by Mahmoud Abdelkader,
his comment: "found this from Armin R. on Twitter, what a beautiful gem ;)"
I made a few changes for coding style preferences
- Rudy Albachten   April 30 2015
'''
import ctypes
from types import DictProxyType, MethodType
# figure out the size of _Py_ssize_t
_Py_ssize_t = ctypes.c_int64 if hasattr(ctypes.pythonapi, 'Py_InitModule4_64') else ctypes.c_int
# python without tracing
class _PyObject(ctypes.Structure):
    pass
_PyObject._fields_ = [
    ('ob_refcnt', _Py_ssize_t),
    ('ob_type', ctypes.POINTER(_PyObject))
]
# fixup for python with tracing
if object.__basicsize__ != ctypes.sizeof(_PyObject):
    class _PyObject(ctypes.Structure):
        pass
    _PyObject._fields_ = [
        ('_ob_next', ctypes.POINTER(_PyObject)),
        ('_ob_prev', ctypes.POINTER(_PyObject)),
        ('ob_refcnt', _Py_ssize_t),
        ('ob_type', ctypes.POINTER(_PyObject))
    ]
class _DictProxy(_PyObject):
    _fields_ = [('dict', ctypes.POINTER(_PyObject))]
def reveal_dict(proxy):
    if not isinstance(proxy, DictProxyType):
        raise TypeError('dictproxy expected')
    dp = _DictProxy.from_address(id(proxy))
    ns = {}
    ctypes.pythonapi.PyDict_SetItem(ctypes.py_object(ns), ctypes.py_object(None), dp.dict)
    return ns[None]
def get_class_dict(cls): 
    d = getattr(cls, '__dict__', None)
    if d is None:
        raise TypeError('given class does not have a dictionary')
    if isinstance(d, DictProxyType):
        return reveal_dict(d)
    return d
def test():
    import random
    d = get_class_dict(str)
    d['foo'] = lambda x: ''.join(random.choice((c.upper, c.lower))() for c in x)
    print "and this is monkey patching str".foo()
if __name__ == '__main__':
    test()

下面是一个使用猴痘的人为例子：

我在模块"mystuff"中有一个类"myclass"，用swig-python-内置封装

我想添加一个额外的运行时方法"nameen"，它返回myclass.getName（）返回的名称的长度

import mystuff
import monkeypatch
# add a "namelen" method to all "myclass" objects
def namelen(self):
    return len(self.getName())
d = monkeypatch.get_class_dict(mystuff.myclass)
d['namelen'] = namelen
x = mystuff.myclass("xxxxxxxx")
print "namelen:", x.namelen()

注意，这也可以用于扩展或覆盖内置python类上的方法，如monkeypatch.py中的测试所示：它向内置str类添加了一个方法"foo"，该类返回带有随机大小写字母的原始字符串的副本

我可能会取代：

# add a "namelen" method to all "myclass" objects
def namelen(self):
    return len(self.getName())
d = monkeypatch.get_class_dict(mystuff.myclass)
d['namelen'] = namelen

带有

# add a "namelen" method to all "myclass" objects
monkeypatch.get_class_dict(mystuff.myclass)['namelen'] = lambda self: return len(self.getName())

以避免额外的全局变量

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