boost :: python传递python :: list的引用

简而言之，Boost.Python使用其TypeWrappers维护Python参数传递语义。因此，当将Python中的列表传递给公开的C
++函数时，可以通过接受Python列表作为

boost::python::list

详细的答案实际上对此有更深入的了解。在深入研究之前，让我先扩展一些语义以避免混淆。借助Python的垃圾回收和按对象传递语义，通常的经验法则是将Boost.Python
TypeWrappers视为智能指针。

• 如果函数接受该列表作为

  boost::python::list

  对象，那么C ++现在可以引用Python对象。Python列表的生存期将延长到至少与

  booot::python::list

  对象一样长。
• 如果将Python列表转换为其他类型，例如

  std::vector

  ，则C ++已构造一个副本到Python列表。此副本与原始列表没有关联。

这是一个C ++模块的简单示例，可以将其传递给Python列表，维护其句柄并打印其内容：

#include <iostream> // std::cout#include <utility>  // std::make_pair#include <boost/foreach.hpp>#include <boost/python.hpp>#include <boost/python/stl_iterator.hpp>boost::python::list list;/// @brief Store handle to the list.////// @param pylist Python list for which a handle will be maintained.void set(const boost::python::list& pylist){  // As the boost::python::list object is smart-pointer like, this  // creates a reference to the python list, rather than creating a   // copy of the python list.  list = pylist;}// Iterate over the current list, printing all ints.void display(){  std::cout << "in display" << std::endl;  typedef boost::python::stl_input_iterator<int> iterator_type;  BOOST_FOREACH(const iterator_type::value_type& data,      std::make_pair(iterator_type(list), // begin         iterator_type()))    // end  {    std::cout << data << std::endl;  }}BOOST_PYTHON_MODULE(example) {  namespace python = boost::python;  python::def("set",     &set);  python::def("display", &display);}

及其用法：

>>> import example>>>>>> x = range(2)>>> x[0, 1]>>> example.set(x)>>> example.display()in display01>>> x[:] = range(7, 10)>>> example.display()in display789

一个在问题带来的复杂性是阅读在C Python列表的愿望 任何时候 。在最复杂的情​​况下， 任何时间 都可以在C 线程内的 任何时间
点发生。

让我们从基础开始：Python的全局解释器锁定（GIL）。简而言之，GIL是解释器周围的互斥体。如果线程正在执行任何会影响python受管理对象的引用计数的操作，则它需要获取GIL。有时引用计数不是很透明，请考虑：

typedef boost::python::stl_input_iterator<int> iterator_type;iterator_type iterator(list);

尽管

boost::python::stl_input_iterator

list

在前面的示例中，由于没有C 线程，因此所有操作都在获取GIL时发生。但是，如果

display()

首先，模块需要让Python初始化GIL以进行线程化。

BOOST_PYTHON_MODULE(example) {  Pyeval_InitThreads(); // Initialize GIL to support non-python threads.  ...}

为了方便起见，让我们创建一个简单的类来帮助管理GIL：

/// @brief RAII class used to lock and unlock the GIL.class gil_lock{public:  gil_lock()  { state_ = PyGILState_Ensure(); }  ~gil_lock() { PyGILState_Release(state_);   }private:  PyGILState_STATE state_;};

为了显示与C ++线程的交互，让我们向模块添加功能，使应用程序可以安排显示列表内容的延迟时间。

/// @brief Entry point for delayed display thread.////// @param Delay in seconds.void display_in_main(unsigned int seconds){  boost::this_thread::sleep_for(boost::chrono::seconds(seconds));  gil_lock lock; // Acquire GIL.  display();     // Can safely modify python objects.  // GIL released when lock goes out of scope.}/// @brief Schedule the list to be displayed.////// @param Delay in seconds.void display_in(unsigned int seconds){  // Start detached thread.  boost::thread(&display_in_main, seconds).detach();}

这是完整的示例：

#include <iostream> // std::cout#include <utility>  // std::make_pair#include <boost/foreach.hpp>#include <boost/python.hpp>#include <boost/python/stl_iterator.hpp>#include <boost/thread.hpp>boost::python::list list;/// @brief Store handle to the list.////// @param pylist Python list for which a handle will be maintained.void set(const boost::python::list& pylist){  list = pylist;}// Iterate over the current list, printing all ints.void display(){  std::cout << "in display" << std::endl;  typedef boost::python::stl_input_iterator<int> iterator_type;  BOOST_FOREACH(const iterator_type::value_type& data,      std::make_pair(iterator_type(list), // begin         iterator_type()))    // end  {    std::cout << data << std::endl;  }}/// @brief RAII class used to lock and unlock the GIL.class gil_lock{public:  gil_lock()  { state_ = PyGILState_Ensure(); }  ~gil_lock() { PyGILState_Release(state_);   }private:  PyGILState_STATE state_;};/// @brief Entry point for delayed display thread.////// @param Delay in seconds.void display_in_main(unsigned int seconds){  boost::this_thread::sleep_for(boost::chrono::seconds(seconds));  gil_lock lock; // Acquire GIL.  display();     // Can safely modify python objects.  // GIL released when lock goes out of scope.}/// @brief Schedule the list to be displayed.////// @param Delay in seconds.void display_in(unsigned int seconds){  // Start detached thread.  boost::thread(&display_in_main, seconds).detach();}BOOST_PYTHON_MODULE(example) {  Pyeval_InitThreads(); // Initialize GIL to support non-python threads.  namespace python = boost::python;  python::def("set",        &set);  python::def("display",    &display);  python::def("display_in", &display_in);}

及其用法：

>>> import example>>> from time import sleep>>> >>> x = range(2)>>> example.set(x)>>> example.display()in display01>>> example.display_in(3)>>> x[:] = range(7, 10)>>> print "sleeping"sleeping>>> sleep(6)in display789

当Python控制台在

sleep(6)

x