在不调用 __init__ 的情况下初始化 PyObject答案

【问题标题】：Initialize PyObject without calling __init__在不调用 __init__ 的情况下初始化 PyObject
【发布时间】：2018-07-09 01:29:15
【问题描述】：

我有一个包装类，如下例所示，用 Python 编写。

class Foo:
    def __init__(self, bar=None):
        if bar:
            self._bar = bar
        else:
            self._bar = CreateBarObject("value")

我通过 Python C API 创建一个实例

// c++ pseudo code for convenience

auto obj = PyObject_CallObject(Foo) 
auto bar = CreateBarObject("another_value");
PyObject_SetAttrString(obj, "_bar", bar)

从代码中可以看出，Foo.__init__ 将在创建实例时调用，该实例创建一个新的bar 对象。但我想绕过这个“重”操作。那么创建 Foo 实例的任何安全方法，以便我可以通过 Python C API 设置 self._bar 吗？有什么想法吗？

【问题讨论】：

为什么要通过C API设置_bar？为什么不在初始调用中将bar 对象传递给Foo？
Foo() 没有参数需要创建self._bar 以使实例工作。但是这个调用是一个非常昂贵的操作，所以我想绕过这个成本加上绕过不必要的字节码指令，如果可能的话，它需要一个非常轻量级的初始化
"Foo() 没有参数需要创建 self._bar 以使实例工作" - 是的，所以 为什么你不传递参数？
那么data是什么？
因为调用__init__和if bar至少对这个类有显着的性能影响，所以我尝试对其进行优化。顺便说一句，你是对的，数据应该是bar。谢谢指出

标签： python c cpython python-internals

【解决方案1】：

你应该可以直接调用Foo中的the tp_new（相当于在Python层调用Foo.__new__）。这将执行分配和 C 级“强制初始化”工作，而没有 tp_init/__init__ 的“可选初始化”工作。这与pickle 用于创建类型实例而不初始化它们的策略相同（因此它可以通过__setstate__ 填充它们或直接填充__dict__，视情况而定）。

假设 Foo 是 C 级 PyTypeObject*，这样的事情应该可以解决问题：

auto emptytup = PyTuple_New(0);  /* AFAICT, the args tuple is mandatory, but kwargs is optional */
/* Error check for PyTuple_New failure */
auto obj = Foo->tp_new(Foo, emptytup, NULL);
Py_DECREF(emptytup);
/* Error check for new fail */
auto bar = CreateBarObject("another_value");
PyObject_SetAttrString(obj, "_bar", bar)

【讨论】：

【解决方案2】：

将self.bar 设为在第一次需要时创建实例的属性。

class Foo:

    def __init__(self, bar=None):
        self._bar = bar

    @property
    def bar(self):
        if self._bar is None:
            self._bar = CreateBarObject(...)
        return self._bar

实例功能齐全。实例的bar 属性将在第一次需要时创建Bar 对象。或者您可以在此之前从 C API 设置 _bar，然后使用它。或者您可以在实例化类时传入现有的Bar 对象。您的选择。

【讨论】：

因为调用__init__ 和if bar 至少对这个类有显着的性能影响，所以我想在这种情况下摆脱Python 字节码执行。但是对于一般的方法，这是一个非常好的主意，从来没有想过
你可以直接取消__init__，然后添加一个类属性_bar = None。这将消除 Foo 初始化处的所有字节码。
Foo() 仍然需要有一个 _bar 成员和 CreateCreateObject("value")。但我想我找到了 ShadowRanger 发布的解决方案。非常感谢您的意见！
您现在已将性能问题转移到 each bar 访问，而不仅仅是构造函数。在这种情况下，这至少应该是一个惰性/具体化非数据描述符。