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何年も前のフォーラムで解決されなかった会話を見た後、自分自身を参照するタプルを正しく作成するにはどうすればよいのか疑問に思いました。技術的には、タプルは不変であると想定されているため、これは非常に悪い考えです。不変オブジェクトはどのようにしてそれ自体を含むことができるでしょうか？ただし、この質問はベストプラクティスに関するものではなく、Pythonで何が可能かに関する質問です。

import ctypes

def self_reference(array, index):
    if not isinstance(array, tuple):
        raise TypeError('array must be a tuple')
    if not isinstance(index, int):
        raise TypeError('index must be an int')
    if not 0 <= index < len(array):
        raise ValueError('index is out of range')
    address = id(array)
    obj_refcnt = ctypes.cast(address, ctypes.POINTER(ctypes.c_ssize_t))
    obj_refcnt.contents.value += 1
    if ctypes.cdll.python32.PyTuple_SetItem(ctypes.py_object(array),
                                            ctypes.c_ssize_t(index),
                                            ctypes.py_object(array)):
        raise RuntimeError('PyTuple_SetItem signaled an error')

以前の関数は、内部構造とデータ型を念頭に置いてPythonのCAPIにアクセスするように設計されていました。ただし、通常、関数の実行時に次のエラーが発生します。未知のプロセスを通じて、以前は同様の手法で自己参照タプルを作成することが可能でした。

質問：self_reference常に一貫して機能するように関数をどのように変更する必要がありますか？

>>> import string
>>> a = tuple(string.ascii_lowercase)
>>> self_reference(a, 2)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#56>", line 1, in <module>
    self_reference(a, 2)
  File "C:/Users/schappell/Downloads/srt.py", line 15, in self_reference
    ctypes.py_object(array)):
WindowsError: exception: access violation reading 0x0000003C
>>>

編集：これは、通訳との2つの異なる会話で、やや混乱を招きます。ドキュメントを正しく理解していれば、上記のコードは正しいように見えます。ただし、下の会話は互いに競合しているように見え、self_reference上の機能も競合しているように見えます。

会話1：

Python 3.2.3 (default, Apr 11 2012, 07:15:24) [MSC v.1500 32 bit (Intel)]
on win32
Type "copyright", "credits" or "license()" for more information.
>>> from ctypes import *
>>> array = tuple(range(10))
>>> cast(id(array), POINTER(c_ssize_t)).contents.value
1
>>> cast(id(array), POINTER(c_ssize_t)).contents.value += 1
>>> cast(id(array), POINTER(c_ssize_t)).contents.value
2
>>> array
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
>>> cdll.python32.PyTuple_SetItem(c_void_p(id(array)), 0,
                                  c_void_p(id(array)))
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#6>", line 1, in <module>
    cdll.python32.PyTuple_SetItem(c_void_p(id(array)), 0,
                                  c_void_p(id(array)))
WindowsError: exception: access violation reading 0x0000003C
>>> cdll.python32.PyTuple_SetItem(c_void_p(id(array)), 0,
                                  c_void_p(id(array)))
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#7>", line 1, in <module>
    cdll.python32.PyTuple_SetItem(c_void_p(id(array)), 0,
                                  c_void_p(id(array)))
WindowsError: exception: access violation reading 0x0000003C
>>> array
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
>>> cdll.python32.PyTuple_SetItem(c_void_p(id(array)), 0,
                                  c_void_p(id(array)))
0
>>> array
((<NULL>, <code object __init__ at 0x02E68C50, file "C:\Python32\lib
kinter\simpledialog.py", line 121>, <code object destroy at 0x02E68CF0,
file "C:\Python32\lib   kinter\simpledialog.py", line 171>, <code object
body at 0x02E68D90, file "C:\Python32\lib      kinter\simpledialog.py",
line 179>, <code object buttonbox at 0x02E68E30, file "C:\Python32\lib
kinter\simpledialog.py", line 188>, <code object ok at 0x02E68ED0, file
"C:\Python32\lib        kinter\simpledialog.py", line 209>, <code object
cancel at 0x02E68F70, file "C:\Python32\lib    kinter\simpledialog.py",
line 223>, <code object validate at 0x02E6F070, file "C:\Python32\lib
kinter\simpledialog.py", line 233>, <code object apply at 0x02E6F110, file
"C:\Python32\lib     kinter\simpledialog.py", line 242>, None), 1, 2, 3, 4,
5, 6, 7, 8, 9)
>>>

会話2：

Python 3.2.3 (default, Apr 11 2012, 07:15:24) [MSC v.1500 32 bit (Intel)]
on win32
Type "copyright", "credits" or "license()" for more information.
>>> from ctypes import *
>>> array = tuple(range(10))
>>> cdll.python32.PyTuple_SetItem(c_void_p(id(array)), c_ssize_t(1),
                                  c_void_p(id(array)))
0
>>> array
(0, (...), 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
>>> array[1] is array
True
>>>
4

5 に答える 5

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nneonneoの助けのおかげで、私はこのself_referenceメソッドの次の実装に落ち着きました。

import ctypes

ob_refcnt_p = ctypes.POINTER(ctypes.c_ssize_t)

class GIL:
    acquire = staticmethod(ctypes.pythonapi.PyGILState_Ensure)
    release = staticmethod(ctypes.pythonapi.PyGILState_Release)

class Ref:
    dec = staticmethod(ctypes.pythonapi.Py_DecRef)
    inc = staticmethod(ctypes.pythonapi.Py_IncRef)

class Tuple:
    setitem = staticmethod(ctypes.pythonapi.PyTuple_SetItem)
    @classmethod
    def self_reference(cls, array, index):
        if not isinstance(array, tuple):
            raise TypeError('array must be a tuple')
        if not isinstance(index, int):
            raise TypeError('index must be an int')
        if not 0 <= index < len(array):
            raise ValueError('index is out of range')
        GIL.acquire()
        try:
            obj = ctypes.py_object(array)
            ob_refcnt = ctypes.cast(id(array), ob_refcnt_p).contents.value
            for _ in range(ob_refcnt - 1):
                Ref.dec(obj)
            if cls.setitem(obj, ctypes.c_ssize_t(index), obj):
                raise SystemError('PyTuple_SetItem was not successful')
            for _ in range(ob_refcnt):
                Ref.inc(obj)
        finally:
            GIL.release()

この方法を使用するには、以下に示す例に従って、独自の自己参照タプルを作成します。

>>> array = tuple(range(5))
>>> Tuple.self_reference(array, 1)
>>> array
(0, (...), 2, 3, 4)
>>> Tuple.self_reference(array, 3)
>>> array
(0, (...), 2, (...), 4)
>>>
于 2012-08-23T19:48:49.493 に答える
7

AFAICT、問題が発生している理由PyTuple_SetItemは、タプルのrefcountが正確に1つでない場合に失敗するためです。これは、タプルがすでに他の場所で使用されている場合に関数が使用されないようにするためです。なぜアクセス違反が発生するのかはわかりませんが、スローされた例外PyTuple_SetItemが適切に処理されていないことが原因である可能性があります。さらに、配列が他のオブジェクトに変異しているように見える理由は、PyTuple_SetItemDECREFが各障害のタプルであるためです。2回失敗した後、refcountはゼロになるため、オブジェクトは解放されます（そして、他のオブジェクトが同じメモリ位置にあるように見えます）。

ctypesでオブジェクトを使用するpythonapiことは、Python例外を適切に処理し、正しい呼び出し規約を使用することが保証されているため、PythonDLLにアクセスするための推奨される方法です。

これをテストするのに便利なWindowsマシンはありませんが、Mac OS X（Python 2.7.3と3.2.2の両方）では次のように正常に動作します。

import ctypes

def self_reference(array, index):
    # Sanity check. We can't let PyTuple_SetItem fail, or it will Py_DECREF
    # the object and destroy it.
    if not isinstance(array, tuple):
        raise TypeError("array must be a tuple")

    if not 0 <= index < len(array):
        raise IndexError("tuple assignment index out of range")

    arrayobj = ctypes.py_object(array)

    # Need to drop the refcount to 1 in order to use PyTuple_SetItem.
    # Needless to say, this is incredibly dangerous.
    refcnt = ctypes.pythonapi.Py_DecRef(arrayobj)
    for i in range(refcnt-1):
        ctypes.pythonapi.Py_DecRef(arrayobj)

    try:
        ret = ctypes.pythonapi.PyTuple_SetItem(arrayobj, ctypes.c_ssize_t(index), arrayobj)
        if ret != 0:
            raise RuntimeError("PyTuple_SetItem failed")
    except:
        raise SystemError("FATAL: PyTuple_SetItem failed: tuple probably unusable")

    # Restore refcount and add one more for the new self-reference
    for i in range(refcnt+1):
        ctypes.pythonapi.Py_IncRef(arrayobj)

結果：

>>> x = (1,2,3,4,5)
>>> self_reference(x, 1)
>>> import pprint
>>> pprint.pprint(x)
(1, <Recursion on tuple with id=4299516720>, 3, 4, 5)
于 2012-08-22T16:01:33.593 に答える
4

より簡単な解決策：

import ctypes
tup = (0,)
ctypes.c_longlong.from_address(id(tup)+24).value = id(tup)

結果：

>>> tup
((...),)
>>> type(tup)
tuple
>>> tup[0] is tup
True
于 2020-04-17T20:35:05.727 に答える
2

技術的には、タプルへの参照を可変オブジェクト内にラップすることができます。

>>> c = ([],)
>>> c[0].append(c)
>>> c
([(...)],)
>>> c[0]
[([...],)]
>>>
于 2012-08-22T16:48:39.237 に答える
2

不変性は、オブジェクトがそれ自体を参照することを妨げるべきではありません。Haskellは遅延評価があるため、これは簡単に実行できます。これは、サンクを使用してそれを行う模倣です。

>>> def self_ref_tuple():
    a = (1, 2, lambda: a)
    return a

>>> ft = self_ref_tuple()
>>> ft
(1, 2, <function <lambda> at 0x02A7C330>)
>>> ft[2]()
(1, 2, <function <lambda> at 0x02A7C330>)
>>> ft[2]() is ft
True

これは完全な答えではなく、予備的なものです。これを可能にする別の方法があるかどうかを確認するために取り組んでいます。

于 2012-08-22T16:54:28.487 に答える