在 C++ 中捕獲 Python 異常

在 C++ 中捕獲 Python 異常的原理涉及到 Python C API 的使用和異常處理機制。下面簡要介紹捕獲 Python 異常的原理：Python C API 允許 C++ 程式碼與 Python 直譯器進行互動，從而可以在 C++ 中呼叫 Python 函式、獲取 Python 物件、捕獲 Python 異常等操作。所以說能都捕獲異常並做提示，針對後期程式碼最佳化有很大的幫助，下面就看看具體的解決方案吧。

1、問題背景

在開發一個伺服器-客戶端應用時，客戶端會呼叫伺服器的 API，該 API 提供了用於使用者輸入的 Python 介面。這意味著客戶端介面和伺服器介面是用 Python 編寫的，而套接字程式碼是用 C++ 編寫的。

在伺服器端，我有一個 C++ 類的 Test，我們用 SWIG 的管理機制在 Python 中繼承 Test，命名為 TestPython。我還定義一個 C++ 中的異常類 MyException。現在，TestPython 類的一個函式從 Python 程式碼中丟擲了 MyException()。

我希望在 C++ 程式碼中使用 SWIG 來處理從 Python 中丟擲的異常。因此，我想知道應該在 *.i（介面）檔案中寫什麼來處理這種情況。

2、解決方案

為了實現這個功能，您需要編寫一個 %feature("director:except")，它可以處理 Python 異常並將其重新丟擲為 C++ 異常。以下是一個簡單但完整的示例：

標頭檔案 example.h

#include <iostream>


#include <exception>






class MyException : public std::exception {


};






class AnotherException : public std::exception {


};






class Callback {


public:


        virtual ~Callback() { std::cout << "~Callback()" << std:: endl; }


        virtual void run() { std::cout << "Callback::run()" << std::endl; }


};






inline void call(Callback *callback) { if (callback) callback->run(); }

Python 程式碼

import example 






class PyCallback(example.Callback):


    def __init__(self):


        example.Callback.__init__(self)


    def run(self):


        print("PyCallback.run()")


        raise example.MyException()






callback = PyCallback()


example.call(callback)

SWIG 介面檔案

%module(directors="1") example


%{


#include "example.h"


%}






%include "std_string.i"


%include "std_except.i"


%include "pyabc.i"






// Python requires that anything we raise inherits from this


%pythonabc(MyException, Exception);






%feature("director:except") {


    PyObject *etype = $error;


    if (etype != NULL) {


      PyObject *obj, *trace;


      PyErr_Fetch(&etype, &obj, &trace);


      Py_DecRef(etype);


      Py_DecRef(trace);


      // Not too sure if I need to call Py_DecRef for obj






      void *ptr;


      int res = SWIG_ConvertPtr(obj, &ptr, SWIGTYPE_p_MyException, 0);


      if (SWIG_IsOK(res) && ptr) {


        MyException *e = reinterpret_cast< MyException * >(ptr);


        // Throw by pointer (Yucky!)


        throw e;


      }






      res = SWIG_ConvertPtr(obj, &ptr, SWIGTYPE_p_AnotherException, 0);


      if (SWIG_IsOK(res) && ptr) {


        AnotherException *e = reinterpret_cast< AnotherException * >(ptr);


        throw e; 


      }






      throw Swig::DirectorMethodException();


    }


}






%feature("director") Callback;


%include "example.h"

程式碼會處理來自管理函式的錯誤，檢查它是否是我們 MyException 例項之一，如果是，則重新丟擲指標。如果您有多種型別的異常被丟擲，那麼您可能需要先使用 PyErr_ExceptionMatches 來計算出它的型別。

透過呼叫 SWIG 使用 -py3 引數，我們就可以讓這個示例工作（否則 %pythonabc 不起作用）。這又意味著我們必須升級到 SWIG 2.0，因為我安裝的 Python 3.2 從 C-API 中刪除了一些 SWIG 1.3.40 呼叫的已棄用的函式。

在呼叫 Python 函式後，可以使用 PyErr_Occurred() 檢查是否發生了異常，並使用 PyErr_Print() 列印異常資訊。在實際應用中，你可能需要根據你的需求進行更詳細的異常處理。

此外，要確保在 C++ 程式碼中正確處理 Python 的引用計數，避免記憶體洩漏，可以使用 Py_XDECREF 來遞減引用計數。以上就是今天的全部內容，如果有更好的學習技巧或者需要解答的地方，記得評論區留言討論。