使用 __new__ 在 Cython 扩展类型中子类化 int

Question

我想对使用“int”子类的代码进行 cythonize，它的行为实际上就像一个集合（类似于 C++ bitset）。

纯python对象用

__new__

实例化：

class BitSet(int):
    def __new__(cls, intlist=()):
        val = 0
        for k in intlist:
            val |= (1<<k)
        return super().__new__(cls, val)

但是，如果我尝试像这样使它成为 Cython 类型的扩展：

cdef class BitSet(int):
    def __new__(cls, intlist=()):
        # ...

编译器抛出错误：

__new__ method of extension type will change semantics in a future version of Pyrex and Cython. Use __cinit__ instead.

阅读

__cinit__

和

__init__

的文档后，我不知道如何使用它们，因为

__cinit__

不应该返回值。

但是，我尝试了以下编译：

cdef class BitSet(int):
    cdef BitSet __new__(cls, intlist=()):
        # ...

像下面这样使用

__cinit__

也可以编译，但我不确定它是否有效，因为看起来我们实例化了一个基础

int

：

cdef class BitSet(int):
    def __cinit__(self, intlist=()):
        val = 0
        for k in intlist:
            val |= (1<<k)
        self = val

你会用什么方法来 cythonize 这样的类，它真的相关吗？有关更多详细信息，我希望我的类具有以下方法，其行为类似于集合：

• __len__

  ：设置为 1 的位数（即集合中的元素数）

• __bool__

  ：如果集合不为空则为真

• __iter__

  ：遍历整数元素

• __contains__

  ：测试整数是否在位集中

• __sub__

  ：集合的差异
• 等

而且我还想禁用一些不适合的int方法，例如

__float__

，

__neg__

，

__pow__

...

Answer 1

这听起来不像是

int

的子类，因为它与

int

具有截然不同的接口。它不能（或不应该）真正用于代替

int

。听起来更像是用

int

来实现的。所以也许你应该这样做？

你是对的，

__cinit__

没有做你想做的事。您带有

self = val

的版本肯定行不通 - 它只会在函数中重新分配

self

引用。

在 Cython 3 中，无论如何你都会坚持使用

cdef class

因为：

TypeError: inheritance from PyVarObject types like 'int' not currently supported

在 Cython 0.29.x 中，你可以摆脱它，因为它没有被检查。但是，如果您向该类型添加任何内容（例如

cdef

成员、非静态

cdef

方法），它就会分崩离析。太容易坏了，真心不推荐。基本上你添加到类中的任何东西都会覆盖和破坏底层

int

.

的数据

如果你非要用一个

cdef class

可能是一个

staticmethod

构造函数：

cdef class BitSet(int)
    @staticmethod
    def make_bitset(intlist):
        val = 0
        for k in intlist:
            val |= (1<<k)
        return Bitset(val)

这当然不会阻止人们自己调用构造函数。

你显然可以使用非

cdef class

，那会起作用。

---

总而言之，这并不是继承的真正“正确”使用，您想要做的事情并不是 真的

cdef classes

支持，并且使用

cdef class

为您提供了破坏数据和破坏事物的巨大机会，因为旧版本的 Cython 没有检查来阻止你这样做。