Python C扩展__init__抛异常引发SystemError，pytest测试失败如何解决？

我在用pytest测试自定义Python C扩展模块，想要验证当__init__方法传入无效类型参数时，能否正确抛出TypeError。

我的C实现代码如下：

PyObject * myObject_init(myObject *self, PyObject *args)
{
    if ("# args are invalid")
    {
        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "Invalid Argument");
        return NULL;
    }
}

这段代码本应触发TypeError，但使用如下pytest测试用例时：

def test_init_with_invalid_argument():
    x = "something invalid"
    with pytest.raises(TypeError):
        obj = MyObject(x)

测试失败，报错信息如下：

TypeError: Invalid Argument

The above exception was the direct cause of the following exception:

self = <test_mymodule.TestMyObjectInit object at 0x00000239886D27F0>

    def test_init_with_invalid_argument(self):
        with pytest.raises(TypeError):
>           obj = MyObject(x)
E           SystemError: <class 'mymodule.MyObject'> returned a result with an error set

tests\test_init_with_invalid_argument.py:19: SystemError

你的C扩展中__init__方法的实现违反了Python C API的规范：

• Python对象的__init__方法对应C API中的tp_init成员，它的函数签名必须返回int类型，而非PyObject*。返回0表示初始化成功，返回-1表示初始化失败且已设置异常。
• 你错误地使用了PyObject*作为返回类型，并在失败时返回NULL，这是tp_new（对应Python中的__new__）的返回逻辑。Python解释器调用tp_init时，无法识别这个返回值，因此会抛出SystemError，即使你已经正确设置了TypeError。

修改C代码的函数签名和返回值，符合tp_init的规范：

1. 调整函数的返回类型为int，并补充可选的关键字参数（kwds）参数：

// 注意签名：返回int，新增kwds参数（即使不用也要保留，符合API规范）
int myObject_init(myObject *self, PyObject *args, PyObject *kwds)
{
    // 替换成真实的参数校验逻辑，示例：检查是否为整数类型
    PyObject *arg;
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "O", &arg) || !PyLong_Check(arg)) {
        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "Invalid Argument: expected integer");
        return -1; // 返回-1表示初始化失败
    }

    // 这里写正常的初始化逻辑

    return 0; // 返回0表示初始化成功
}

2. 在类型对象定义中，确保tp_init指向这个正确的函数：

static PyTypeObject myObjectType = {
    PyVarObject_HEAD_INIT(NULL, 0)
    .tp_name = "mymodule.MyObject",
    .tp_basicsize = sizeof(myObject),
    .tp_init = (initproc)myObject_init, // 绑定正确的初始化函数
    // 其他类型定义字段...
};

修改完成后重新编译扩展模块，再运行pytest测试，就能正确捕获到TypeError，测试通过。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者agongji