使用Boost::Python在C++应用程序中嵌入Python：第二部分

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我是靠谱客的博主聪慧黑裤，最近开发中收集的这篇文章主要介绍使用Boost::Python在C++应用程序中嵌入Python：第二部分，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

翻译: Leon Lee(liyi@pansafe.com)
原文：在此

在第1部分中，我们了解了如何在C++应用程序中嵌入Python，包括从应用程序调用Python代码的几种方法。虽然我之前承诺在第2部分中完整实现一个配置解析器，但我认为看一下错误解析会更有建设性。一旦我们有一个很好的方法来处理Python代码中的错误，我将在第3部分中创建承诺的配置解析器。我们开始吧！

如果您获得了本教程的git repo副本并且正在使用它，您可能已经体验过boost::python处理Python错误的方式-- error_already_set异常类型。如果没有，以下代码将生成异常：

namespace py = boost::python;
...
Py_Initialize();
...
py::object rand_mod = py::import("fake_module");

…它的输出不是那么有用:

terminate called after throwing an instance of 'boost::python::error_already_set' 
Aborted

简而言之，boost::python处理的Python代码中发生的任何错误都会导致库抛出此异常; 遗憾的是，该异常并未封装有关错误本身的任何信息。要提取有关错误的信息，我们将不得不求助于使用Python C API和一些Python本身的机制。首先，捕捉错误：

try{
    Py_Initialize();
    py::object rand_mod = py::import("fake_module");
}catch(boost::python::error_already_set const &){
    std::string perror_str = parse_python_exception();
    std::cout << "Error in Python: " << perror_str << std::endl;
}

这里，我们调用parse_python_exception函数来提取错误字符串并将其打印出来。如此所示，异常数据静态存储在Python库中，而不是封装在异常本身中。parse_python_exception函数的第一步是使用Python C API的PyErr_Fetch函数提取该数据：

std::string parse_python_exception(){
    PyObject *type_ptr = NULL, *value_ptr = NULL, *traceback_ptr = NULL;
    PyErr_Fetch(&type_ptr, &value_ptr, &traceback_ptr);
    std::string ret("Unfetchable Python error");
...

由于可能存在全部、部分或没有异常数据，我们使用回退值设置返回的字符串。接下来，我们尝试从异常信息中提取和字符串化类型数据：

...
if(type_ptr != NULL){
    py::handle<> h_type(type_ptr);
    py::str type_pstr(h_type);
    py::extract<std::string> e_type_pstr(type_pstr);
    if(e_type_pstr.check())
        ret = e_type_pstr();
    else
        ret = "Unknown exception type";
}
...

在这个块中，我们首先检查是否真有一个指向类型数据的有效指针。如果存在，我们构造一个boost::python::handle指向该数据，然后我们从中创建一个str对象。此转换应确保可以进行有效的字符串提取，但要进行双重检查，我们创建一个提取对象，检查对象，然后在有效的情况下执行提取。否则，我们使用回退字符串作为类型信息。

接着，我们对异常值执行非常类似的步骤：

...
if(value_ptr != NULL){
    py::handle<> h_val(value_ptr);
    py::str a(h_val);
    py::extract<std::string> returned(a);
    if(returned.check())
        ret +=  ": " + returned();
    else
        ret += std::string(": Unparseable Python error: ");
}
...

我们将值字符串附加到现有错误字符串。对于大多数内置异常类型，值字符串是描述错误的可读字符串。

最后，我们提取回溯数据：

    if(traceback_ptr != NULL){
        py::handle<> h_tb(traceback_ptr);
        py::object tb(py::import("traceback"));
        py::object fmt_tb(tb.attr("format_tb"));
        py::object tb_list(fmt_tb(h_tb));
        py::object tb_str(py::str("n").join(tb_list));
        py::extract<std::string> returned(tb_str);
        if(returned.check())
            ret += ": " + returned();
        else
            ret += std::string(": Unparseable Python traceback");
    }
    return ret;
}

回溯类似于类型和值提取，除了将回溯对象格式化为字符串的额外步骤。为此，我们导入traceback模块。从traceback中，我们然后提取format_tb函数并使用traceback对象的句柄调用它。这会生成一个回溯字符串列表，然后我们将它们连接成一个字符串。也许不是最漂亮的输出，但它完成了工作。最后，我们如上所述提取C ++字符串类型，并将其附加到返回的错误字符串并返回整个结果。

在前面错误的上下文中，应用程序现在生成以下输出：

Error in Python: : No module named fake_module

As I mentioned above, in Part 3 I will walk through the implementation of a configuration parser built on top of the ConfigParser Python module. Assuming, of course, that I don't get waylaid again.

一般来说，这个函数可以更容易地找到嵌入Python代码中问题的根本原因。需要注意的是：如果您正在为嵌入解释器配置自定义Python环境（尤其是模块路径），则该parse_python_exception函数本身可能在尝试加载traceback模块时抛出一个boost::error_already_set异常，因此您可能希望将对函数的调用包装到try...catch块中并解析结果中的类型和值指针。

如上所述，在第3部分中，我将介绍构建在ConfigParserPython模块之上的配置解析器的实现。当然，假设我没有再次中断。