boost::python与深拷贝

前言

在python中，复杂对象例如list/dict/object在用=赋值的时候是进行的“浅拷贝”，如果要进行“深拷贝”，需要使用copy库提供的deepcopy函数：

class A :

pass

a = A()

a.c = 1

b = copy.deepcopy(a)

现在我们希望在C++里面也能做到这一点，也即：对一个boost::python::object对象进行深拷贝。

方案探索

方案一：copy成员函数

因为boost::python::dict是有一个名叫copy的成员函数的，所以我们很自然地希望boost::python::object也能如此简单地实现深拷贝。然而这个成员函数在boost::python::object身上并不存在。

方案二：拷贝构造函数

boost::python::object的拷贝构造函数是否能“新建”一个对象呢？

boost::python::object b = boost::python::object(a);

编译没有问题，然而修改b.c的值时a.c还是改变了。可见python的“万物皆引用”的思路在boost::python中也得到了很好的贯彻。

以上是在讽刺。

方案三：新建对象后赋值

理论上这个跟使用拷贝构造函数没什么区别：

boost::python::object b;

b = a;

没抱什么希望，结果也的确如此。

方案四：重构新对象

前面的都是瞎折腾，至此才是认真的探索。

我们这次要处理的其实是一个object，不过list/dict也一样：既然boost::python不提供深拷贝，那么我们就把这个object的内容拆开来，把它的成员在新对象上再挨个重建起来，是不是就OK了？

boost::python::object a;

::PyObject_SetAttrString(a, "c", ::PyObject_GetAttrString(b, "c"));

还是不行。上面的代码有两个问题：

a最后是一个NoneType；

b.c还是一个a.c的引用。

第一个问题还算有办法解决，第二个问题很致命。也就是说用GetAttr/SetAttr不管用，要重构就得把Attr变成具体的值（简单变量）。如果只是对着PyObject*操作，还是同一个对象的引用。

所以，这条路虽然没有完全失败，但是代价相当高。我们需要编写一个函数把PyObject完完全全地拆开，然后再度组装起来。并且这样做能否真的“还原”？对此我们并没有什么底气。

方案五：借用boost::python::dict::copy成员函数

我有一篇Blog中曾经提到一种方法，至少对于list是适用的：

「把一个list放到一个dict里面去copy()完再拿出来用」

涉及到类型转换的代码写起来有点麻烦，我就不贴了。总之结果是不理想的——这方案对于boost::python::object没用。因为dict的copy()成员函数是有局限性的：它只能处理一层数据的深拷贝，对于嵌套在里面的复杂对象是无能为力的。

方案六：调用python的copy.deepcopy()

看来没有捷径可走，最后还得回到真正的解决方案上来：既然python提供了copy库，用copy.deepcopy()可以实现完美的深拷贝，而我们又没有别的路可走，那么就在C++里面调用python来完成这件事情吧。

// 调用Python库copy.deepcopy()来完成深拷贝

// 注意：pyObject必须是能被pickle序列化的类型

boost::python::object CloneBPyObj(const boost::python::object& pyObject)

{

PyGILState_STATE gstate;

gstate = ::PyGILState_Ensure();

// 导入Python脚本

bpy::object pyResult;

PyObject* pModule = nullptr;

pModule = ::PyImport_ImportModule("copy");

if (pModule && ::PyObject_HasAttrString(pModule, "deepcopy"))

​​前言

​​方案探索

​​方案一：copy成员函数

​​方案二：拷贝构造函数

​​方案三：新建对象后赋值

​​方案四：重构新对象

​​方案五：借用boost::python::dict::copy成员函数

​​方案六：调用python的copy.deepcopy()

前言