使用 Python 的析构函数中的分段错误

Question

我已经创建了一个类来表示我的 LED 灯带，并且我想在停止灯带时关闭灯带（也就是当程序停止并且对象被破坏时）。因此，就像我在 C++ 中所做的那样，我创建了一个析构函数来做到这一点。但看起来 Python 在 销毁该对象之后调用它。然后我得到一个分段错误错误。
这是我的类，析构函数只需要调用函数将每个 LED 的颜色设置为 0。

class LedStrip:
    def __init__(self, led_count, led_pin, led_freq_hz, led_dma, led_invert, led_brightness, led_channel, color = MyColor(0,0,0)):
        self.__strip = Adafruit_NeoPixel(led_count, led_pin, led_freq_hz, led_dma, led_invert, led_brightness, led_channel)
        self.__color = color
        self.__strip.begin()

    def __del__(self):
        self.__color = MyColor(0,0,0)
        self.colorWipe(10)

# ATTRIBUTS (getter/setter)
    @property
    def color(self):
        return self.__color

    @color.setter
    def color(self, color):
        if isinstance(color, MyColor):
            self.__color = color
        else:
            self.__color = MyColor(0,0,0)

    def __len__(self):
        return self.__strip.numPixels()

# METHODS
    def colorWipe(self, wait_ms=50):
        """Wipe color across display a pixel at a time."""
        color = self.__color.toNum()
        for i in range(self.__strip.numPixels()):
            self.__strip.setPixelColor(i, color)
            self.__strip.show()
            time.sleep(wait_ms/1000.0)

MyColor 只是我用来表示 RGB 颜色的一个类。在 Python 中完成该任务的正确方法是什么？我来自 C++，因此我的 OOP 方法实际上是面向 C++ 的，所以我在以 pythonic 方式思考时遇到了一些困难。

提前致谢

Answer 1

让我们这样说吧。首先，“...就像我在 C++ 中所做的那样”方法是不合适的，因为我相信您自己也了解。不用说，Python 是完全不同的语言。但在这种特殊情况下，应该强调一下，因为 Python 的内存管理与 C++ 完全不同。 Python使用引用计数，当对象的引用计数变为零时，其内存将被释放（即当一个对象被垃圾回收）等等。

Python 用户定义的对象有时确实需要定义__del__() 方法。但它不是任何意义上的析构函数（肯定不是C++ 意义上的），它是finalizer。此外，不保证会为解释器退出时仍然存在的对象调用 __del__() 方法。然而，我们可以显式调用__del__()，它不应该适用于您的情况，为此我建议将 LED 关闭作为一种显式方法，而不是依赖 Python 的内部结构。就像它在 Zen of Python 中一样（import this 命令）。

显式优于隐式。

有关__del__() 的更多信息，请查看此good answer。有关引用计数的更多信息，请查看article。

Answer 2

在编写__del__ 方法（终结器）时，您必须非常小心。它们几乎可以在不再引用对象后的任何时间被调用（它不一定立即发生），并且确实不能保证它们会在解释器退出时被调用。如果它们确实在解释器退出期间被调用，其他对象（例如全局变量和其他模块）可能已经被清理，因此您的终结器不可用。它们的存在是为了让对象可以清理状态（例如低级文件句柄、连接等），并且不像 C++ 析构函数那样起作用。根据我的 Python 经验，您很少需要编写自己的 __del__ 方法。

您还可以在此处使用其他机制。一种选择是try/finally：

leds = LedStrip(...)
try:
    # application logic to interact with the LEDs
finally:
    leds.clear() # or whatever logic you need to clear the LEDs to zero

这仍然很明确。如果你想要一些更隐含的东西，你可以考虑使用 Python context manager 结构。要使用上下文管理器，请使用 with 关键字：

with open("file.txt", "w") as outfile:
    outfile.write("Hello!\n")

with 语句调用特殊的__enter__ 方法来初始化“上下文”。当块结束时，将调用__exit__ 方法来结束“上下文”。对于文件，__exit__ 将关闭该文件。关键是__exit__ 将被调用，即使块内发生异常（有点像try 块上的finally）。

你可以在你的LED灯条上实现__enter__和__exit__，然后写：

with LedStrip(...) as leds:
    # do whatever you want with the leds

当块结束时，__exit__ 方法可以重置所有 LED 的状态。