Python C API：如何检查对象是否是类型的实例

Question

我想检查一个对象是否是某个类的实例。在 Python 中，我可以使用isinstance(obj, cls). 在 C/C++ 中，我发现了一个名为PyObject_IsInstance的函数。但它似乎不起作用isinstance。

详细（也称为下面的示例代码）：

1. 在 C++ 中，我定义了我的自定义类型My。类型定义为MyType，对象定义为MyObject。
2. 添加MyType到名为 name 的导出模块My。
3. 在 Python 中，创建一个新实例my = My()，并isinstance(my, My)返回True。
4. 而在C++中，我们使用PyObject_IsInstance(my, (PyObject*)&MyType)检查my，并且返回0，这意味着my不是由定义的类的实例MyType。

完整的C++代码：

#define PY_SSIZE_T_CLEAN
#include <python3.6/Python.h>
#include <python3.6/structmember.h>
#include <stddef.h>

typedef struct {
    PyObject_HEAD
    int num;
} MyObject;

static PyTypeObject MyType = []{
    PyTypeObject ret = {
        PyVarObject_HEAD_INIT(NULL, 0)
    };
    ret.tp_name = "cpp.My";
    ret.tp_doc = NULL;
    ret.tp_basicsize = sizeof(MyObject);
    ret.tp_itemsize = 0;
    ret.tp_flags = Py_TPFLAGS_DEFAULT;
    ret.tp_new = PyType_GenericNew;
    return ret;
}();

// check if obj is an instance of MyType
static PyObject *Py_fn_checkMy(PyObject *obj) {
    if (PyObject_IsInstance(obj, (PyObject *)&MyType)) Py_RETURN_TRUE;
    else Py_RETURN_FALSE;
}

static PyMethodDef modmethodsdef[] = {
    { "checkMy", (PyCFunction)Py_fn_checkMy, METH_VARARGS, NULL },
    { NULL }
};

static PyModuleDef moddef = []{
    PyModuleDef ret = {
        PyModuleDef_HEAD_INIT
    };
    ret.m_name = "cpp";
    ret.m_doc = NULL;
    ret.m_size = -1;
    return ret;
}();

PyMODINIT_FUNC
PyInit_cpp(void)
{
    PyObject *mod;
    if (PyType_Ready(&MyType) < 0)
        return NULL;
    mod = PyModule_Create(&moddef);
    if (mod == NULL)
        return NULL;
    Py_INCREF(&MyType);
    PyModule_AddObject(mod, "My", (PyObject *)&MyType);
    PyModule_AddFunctions(mod, modmethodsdef);
    return mod;
}

将其编译为cpp.so，并在 Python 中测试它：

>>> import cpp
>>> isinstance(cpp.My(), cpp.My)
True
>>> cpp.checkMy(cpp.My())
False

Answer 1

METH_VARARGS

这是典型的调用约定，其中方法的类型为 PyCFunction。该函数需要两个PyObject*值。第一个是方法的 self 对象；对于模块函数，它是模块对象。第二个参数（通常称为 args）是表示所有参数的元组对象。该参数通常使用PyArg_ParseTuple()或进行处理PyArg_UnpackTuple()。

的函数签名Py_fn_checkMy与此不匹配。它应该需要两个参数。第一个是模块，这就是您要检查的内容MyType。第二个参数（您实际上并不接受）是一个包含您传递的对象的元组。您应该从元组中提取参数并检查其类型。

您可能最好使用METH_O指定单个参数而不是从元组中提取参数：

static PyObject *Py_fn_checkMy(PyObject *self, PyObject *obj) {
    if (PyObject_IsInstance(obj, (PyObject *)&MyType)) Py_RETURN_TRUE;
    else Py_RETURN_FALSE;
}


static PyMethodDef modmethodsdef[] = {
    { "checkMy", (PyCFunction)Py_fn_checkMy, METH_O, NULL },
    { NULL }
};