Python C-API 使 len(...) 与扩展类一起工作

Question

在 Python 中创建类时，我可以简单地创建一个 def __len__(self): 方法来使 len(InstanceOfMyClass) 工作，但是我不知道如何通过 C-API 使用扩展类来做到这一点。

我尝试添加 __len__ 方法，但这似乎不起作用

{"__len__",(PyCFunction)&TestClass_GetLen,METH_NOARGS,""},

Python 测试代码：

def test(my_instance):
    x = len(my_instance)#exception
    return x

TypeError: object of type 'test_module.test_class' has no len()

TestClass 的代码

struct TestClass;
static int TestClass_Init(TestClass *self, PyObject *args, PyObject* kwds);
static void TestClass_Dealloc(TestClass *self);
static PyObject* TestClass_GetLen(TestClass *self);

struct TestClass
{
    PyObject_HEAD;
};
static PyMethodDef TestClass_methods[] =
{
    {"__len__",(PyCFunction)&TestClass_GetLen,METH_O,""},
    {NULL}
};
static PyTypeObject TestClass_type = {PyObject_HEAD_INIT(NULL)};
bool InitTestClass(PyObject *module)
{
    TestClass_type.tp_basicsize = sizeof(TestClass);
    TestClass_type.tp_name      = PY_MODULE_NAME".TestClass";
    TestClass_type.tp_doc       = "";
    TestClass_type.tp_flags     = Py_TPFLAGS_DEFAULT;
    TestClass_type.tp_methods   = TestClass_methods;
    TestClass_type.tp_new       = PyType_GenericNew;
    TestClass_type.tp_init      = (initproc)TestClass_Init;
    TestClass_type.tp_dealloc   = (destructor)TestClass_Dealloc;
    if(PyType_Ready(TestClass_type) < 0) return false;

    Py_INCREF(TestClass_type);
    PyModule_AddObject(module, "TestClass", (PyObject*)&TestClass_type);
    return true;
};
void TestClass_Dealloc(TestClass *self)
{
    Py_TYPE(self)->tp_free((PyObject*)self);
}
int TestClass_Init(TestClass *self, PyObject *args, PyObject* kwds)
{
    return 0;
}
PyObject* TestClass_GetLen(TestClass *self)
{
    return PyLong_FromLong(55);
}

Answer 1

正如 Igniacio 所说，正确的方法是填充 typeobject 的 tp_as_sequence 成员。这是一个最小的例子：

#include <Python.h>

/**
 * C structure and methods definitions
 */

typedef struct {
    PyObject_HEAD;
} TestObject;

static Py_ssize_t
TestClass_len(TestObject* self) 
{   
    return 55;
}

/**
 * Python definitions
 */

static PySequenceMethods TestClass_sequence_methods = {
    TestClass_len,                  /* sq_length */
};

static PyTypeObject TestClass = {
    PyObject_HEAD_INIT(NULL)    
    0,                              /*ob_size*/
    "testmodule.TestClass",         /*tp_name*/
    sizeof(TestObject),             /*tp_basicsize*/
};

/**
 * Module entry point
 */
#ifndef PyMODINIT_FUNC  /* declarations for DLL import/export */
#define PyMODINIT_FUNC void
#endif
PyMODINIT_FUNC
inittestmodule(void) 
{
    PyObject* m;

    TestClass.tp_new = PyType_GenericNew;
    TestClass.tp_as_sequence = &TestClass_sequence_methods;
    TestClass.tp_flags = Py_TPFLAGS_DEFAULT;

    if (PyType_Ready(&TestClass) < 0)
        return;

    m = Py_InitModule3("testmodule", NULL, "");

    Py_INCREF(&TestClass);
    PyModule_AddObject(m, "TestClass", (PyObject *)&TestClass);
}

另一种（更复杂和更慢）的方法是使用PyCFunction_New、PyMethod_New 和PyObject_SetAttr 在模块的init 函数中动态地将__len__ 方法添加到您的类。这看起来更像您粘贴的代码，只是您在 C 方法表中定义了 __len__，这不起作用。

Answer 2

typeobject 结构的tp_as_sequence 成员应填充其sq_length 成员填充的内容。