指针和“存储临时 Python 引用的不安全 C 派生”答案

【问题标题】：Pointers and "Storing unsafe C derivative of temporary Python reference"指针和“存储临时 Python 引用的不安全 C 派生”
【发布时间】：2015-11-29 01:39:55
【问题描述】：

我正在编写代码以将（可能）非常大的整数值存储到由指针引用的chars 数组中。我的代码如下所示：

cdef class Variable:

    cdef unsigned int Length
    cdef char * Array

    def __cinit__(self, var, length):
        self.Length = length
        self.Array = <char *>malloc(self.Length * sizeof(char))    # Error
        for i in range(self.Length):
            self.Array[i] = <char>(var >> (8 * i))

    def __dealloc__(self):
        self.Array = NULL

当我尝试编译代码时，在注释行出现错误“存储临时 Python 引用的不安全 C 派生”。我的问题是：我在 C 和存储中派生了哪个临时 Python 引用，我该如何修复它？

【问题讨论】：

标签： python c pointers cython python-extensions

【解决方案1】：

问题在于，在分配给self.Array 之前，在后台创建了一个临时变量来保存数组，并且一旦方法退出，它将无效。

请注意，documentation 建议：

在 Python 堆上分配内存的 C-API 函数通常比上面的低级 C 函数更受欢迎，因为它们提供的内存实际上是在 Python 的内部内存管理系统中考虑的。它们还针对较小的内存块进行了特殊优化，从而通过避免昂贵的操作系统调用来加快它们的分配速度。

因此，您可以编写如下，这似乎可以按预期处理此用例：

from cpython.mem cimport PyMem_Malloc, PyMem_Realloc, PyMem_Free

cdef class Variable:

    cdef unsigned int Length
    cdef char * Array

    def __cinit__(self, var,size_t length):
        self.Length = length
        self.Array = <char *>PyMem_Malloc(length * sizeof(char))
        #as in docs, a good practice
        if not self.Array:
            raise MemoryError()

        for i in range(self.Length):
            self.Array[i] = <char>(var >> (8 * i))

    def __dealloc__(self):
        PyMem_Free(self.Array)

【讨论】：

【解决方案2】：

@rll 的回答在清理代码和“正确执行所有操作”方面做得非常好（最重要的是问题中__dealloc__ 缺少的内存释放！）。

导致错误的实际问题是您没有cimported malloc。因此，Cython 假定 malloc 是一个 Python 函数，返回一个您想要转换为 char* 的 Python 对象。在文件顶部添加

from libc.stdlib cimport malloc, free

它会起作用的。或者像@rll 那样使用PyMem_Malloc（cimporting），这样也可以正常工作。

【讨论】：