如何通过pybind11在运行时获取对象的实际派生类型？

问题原因 #

你的代码存在两个关键问题导致无法获取实际派生类型：

1. C++类非多态：Base类没有虚函数（包括虚析构），C++的RTTI（运行时类型信息）无法识别对象的实际派生类型，pybind11也无法正确关联到派生类的Python绑定。
2. 错误的对象转换：py::cast(self)会创建一个新的Base类型Python对象，而非获取当前实例对应的、关联派生类的Python对象，因此得到的类型始终是Base。

解决方案 #

步骤1：将Base类改为多态类型 #

给Base类添加虚析构函数（或任意虚函数），使其成为多态类，这样C++ RTTI和pybind11都能正确追踪实际类型：

class Base {
public:
    // 虚析构函数，使Base成为多态类型
    virtual ~Base() = default;
};

class Derived : public Base {};

步骤2：修改__repr__的实现 #

在绑定代码中，通过指针转换获取关联的Python对象，进而得到实际运行时类型：

PYBIND11_MODULE(mwe, m) {
    py::class_<Base>(m, "Base")
        .def("__repr__", [](const Base& self) {
            // 获取当前C++对象对应的Python实例
            py::object py_self = py::cast(&self, py::return_value_policy::reference_internal);
            // 返回实际类型的名称
            return py_self.get_type().attr("__name__").cast<std::string>();
        });
    py::class_<Derived, Base>(m, "Derived")
        .def(py::init<>());
}

代码验证 #

运行Python测试代码：

from mwe import Base, Derived

print(Derived())  # 输出：Derived
print(Base())     # 输出：Base

补充说明 #

• py::return_value_policy::reference_internal确保我们获取的是已存在的Python对象引用，而非创建新对象，避免类型信息丢失。
• 也可以用py::type::of(py_self)替代py_self.get_type()，两者效果一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者matheburg