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介绍：

这个问题特定于使用 pybind11 库将 C++ 连接到 python。问题在于包装参与多重继承的 C++ 类，并在 python 中使用用户定义的持有者类型（而不是 unique_ptr 或 shared_ptr）。

问题：

假设有两个纯抽象接口类A和B，它们分别声明了foo()和bar()纯抽象方法。C类公开继承自A和B ，并实现foo()和bar()。MyHolder类是一个自定义的、非拥有的智能指针，类似于原始指针，但没有实现指针算术和其他安全操作符。
此外，还有两个函数将A和B封装在MyHolder中. 该代码在 C++ 中按预期工作，但从 python 调用时会引发运行时错误。

我试图将代码示例减少到最小。结果，python 示例实际上泄漏了内存。由于这不会影响可重复性，因此我倾向于使用更少的代码而不是更正确的代码。

C++ 代码

#include <iostream>
#include <memory>

template< typename T >
class MyHolder
{
public:
    explicit MyHolder( T* ptr = nullptr ) : ptr_( ptr ) {}

    template< typename U > MyHolder( MyHolder< U > ptr ) : 
        ptr_( dynamic_cast< T* >( ptr.get() ) ) {}

    T* get() const { return ptr_; }
    T* operator-> () const { return ptr_; }

private:
    T* ptr_;
};

class A
{
public:
    virtual ~A() = default;
    virtual void foo() const = 0;
};

class B
{
public:
    virtual ~B() = default;
    virtual void bar() const = 0;
};

class C : public A, public B
{
public:
    C() = default;
    virtual ~C() = default;
    virtual void foo() const override
    {
        std::cout << "foo" << std::endl;
    }
    virtual void bar() const override
    {
        std::cout << "bar" << std::endl;
    }
};

void testA( MyHolder< A > ptr )
{
    ptr->foo();
}

void testB( MyHolder< B > ptr )
{
    ptr->bar();
}

pybind11 包装代码

#include <pybind11/pybind11.h>
#include "Test.h"

PYBIND11_DECLARE_HOLDER_TYPE( T, MyHolder< T >, true );

PYBIND11_MODULE( test, m )
{
    pybind11::class_< A, MyHolder< A > >( m, "A" )
        .def( "foo", &A::foo );

    pybind11::class_< B, MyHolder< B > >( m, "B" )
        .def( "bar", &B::bar );

    pybind11::class_< C, MyHolder< C >, A, B >( m, "C" )
        .def( pybind11::init<>() );

    m.def( "testA", &testA );
    m.def( "testB", &testB );
}

C++ 测试代码

#include "Test.h"

int main()
{
    auto uptr = std::unique_ptr< C >( new C() );
    auto c = MyHolder< C >( uptr.get() );
    testA( c );
    testB( c );
    return 0;
}

输出：
foo
bar

蟒蛇测试代码

import test
c = test.C()
test.testA( c )
test.testB( c )

输出：
TypeError：testA()：不兼容的函数参数。支持以下参数类型： 1. (arg0: test.A) -> None

调用：test.C 对象在 0x...

检查其他案例

  • 如果不涉及多重继承，它可以工作（仅从A或B继承）
  • 如果使用std::shared_ptr而不是MyHolder，它会起作用
  • 在 python 中，isinstance(c, A)、isinstance(c, B) 和一个自然的 isinstance(c, C) 都返回True（这很奇怪），但仍然不能正确向上转换
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1 回答 1

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我也在 pybind11 问题页面上发布了这个，并收到了一个答案，我将在这里复制给遇到相同问题的其他用户。

雅格曼的回答：

这里的问题是，当涉及到多重继承时，我们依赖于与 std::shared_ptr 的别名构造函数（此处为构造函数 (8)）兼容的构造函数，它允许我们创建一个包含重铸指针（即 A *）的持有者，它保持原始 C * 活着（并且，如果它最终成为最后一个对象，则破坏 C * 而不是 A *）。

如果添加：

MyHolder( const MyHolder &other, T* ptr ) : ptr_(ptr) {}

该示例将起作用。（当然，您的示例持有者不做任何实际的内存管理；实际上它需要支持上述那种别名）。

于 2018-03-12T08:36:17.320 回答