Cython中正确实现加减乘除运算符：解决_Point转Python对象错误

我在.pxd文件中编写了如下代码：

_Point operator+(const _Point other) const
_Point operator -(const _Point other) const
bool operator==(const _Point other) const

在.pyx文件中，__eq__方法的实现如下，可正常运行：

def __eq__(self, Point other):
    cdef _Point* selfptr = self.c_point.get()
    cdef _Point* otherptr = other.c_point.get()
    return selfptr[0] == otherptr[0]

但在实现__add__这类运算符方法时，采用类似写法却报错：

def __add__(self, Point other):
    cdef _Point * selfptr = self.c_point.get()
    cdef _Point * otherptr = other.c_point.get()
    return selfptr[0] + otherptr[0]

错误信息如下：

× python setup.py egg_info did not run successfully.
  │ exit code: 1
  ╰─> [27 lines of output]
      
      Error compiling Cython file:
      ------------------------------------------------------------
      ...
              return not self.__eq__(other)
      
          def __add__(self, Point other):
              cdef _Point * selfptr = self.c_point.get()
              cdef _Point * otherptr = other.c_point.get()
              return selfptr[0] + otherptr[0]
                                ^
      ------------------------------------------------------------
      
      src/Geometry/Point/Point.pyx:170:26: Cannot convert '_Point' to Python object

报错原因很直接：Cython无法自动把C级别的_Point对象转换成Python可识别的对象，而__eq__返回的是bool类型，Cython可以自动完成bool到Python bool的转换，所以运行正常。

修复核心是手动把运算得到的_PointC对象包装成对应的Python类Point实例，具体步骤如下：

1. 执行C级别的加法运算，得到_Point类型的结果；
2. 实例化Python层面的Point类，将C对象注入到实例中（需匹配你的Point类内部持有C对象的逻辑）。

修正后的__add__代码示例：

def __add__(self, Point other):
    cdef _Point * selfptr = self.c_point.get()
    cdef _Point * otherptr = other.c_point.get()
    # 执行C级加法，得到_Point对象
    cdef _Point result_point = selfptr[0] + otherptr[0]
    # 创建Python层的Point实例
    cdef Point result = Point()
    # 将C对象注入到Point实例中（这里假设c_point是智能指针，用reset持有新对象）
    result.c_point.reset(new _Point(result_point))
    return result

注：具体的包装逻辑需要和你的Point类实现匹配，比如如果Point的构造函数支持直接传入_Point参数，也可以写成Point(result_point)，只要确保最终返回的是Python可识别的Point实例即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Punreach Rany