C++嵌入Python：求通过对象名获取PyObject的Python C API函数

我正在将Python嵌入到C++中，创建PyObject来表示各类数据/对象（如int、double、string等）。我花费数小时寻找可通过对象名返回PyObject的Python C API函数，原本预期存在可设置并引用Python脚本中全局/局部对象标准名称的name属性或name()方法，甚至设想存在如下函数：

PyObject *PyObject_ByName(PyObject *PyObjs, char* name)

Return value: New reference. Part of the Stable ABI.
Return a new PyObject reference from an array of PyObjs that match the 'name', or NULL on failure.

但并未找到相关内容，我遗漏了什么？目前已完成其他相关代码编写，如下：

MSEXPORT PyObject* PyVariant(VarObj* data, tLvVarErr* error) {
    PyObject* module_name, * module, * dict, * python_class, * object;

    PyObject *pValue = NULL; // <- what I want to set name
    switch (data->data.index())
    {
    case VarIdx::I32:
        pValue = PyLong_FromLong((long) get<int32_t>(data->data));
        break;
    case VarIdx::DBL:
        pValue = PyFloat_FromDouble ((double) get<double>(data->data));
        break;
    case VarIdx::Str :
        pValue = PyUnicode_FromString((char*) get<string*>(data->data)->c_str());
        break;
    default:
        return NULL;
    }
    return pValue;
}

我希望给创建的pValue设置名称，并通过名称获取对应的PyObject，请问相关的Python C API函数是什么？

核心逻辑：用字典存储名称与PyObject的映射 #

Python的基础内置类型（如int/float/str）本身并没有name属性，无法直接给单个PyObject绑定名称。要实现“通过名称查找对象”的需求，需借助**Python字典（PyDict）**维护名称到对象的键值对，这也是Python脚本全局/局部命名空间的底层实现逻辑。

相关Python C API函数 #

• 创建字典：PyDict_New()
  生成空字典用于存储映射关系，示例：

  PyObject* name_map = PyDict_New();
  

• 添加名称-对象映射：PyDict_SetItemString()
  以字符串为键，将PyObject存入字典，函数签名：int PyDict_SetItemString(PyObject *p, const char *key, PyObject *val)
  示例：

  PyDict_SetItemString(name_map, "my_integer", pValue);
  

  注意：该函数会自动增加val的引用计数，无需手动调用Py_INCREF。

• 通过名称获取对象：PyDict_GetItemString()
  根据字符串键查找对应PyObject，返回借用引用，需调用Py_INCREF转为新引用避免对象被意外释放，函数签名：PyObject* PyDict_GetItemString(PyObject *p, const char *key)
  示例：

  PyObject* retrieved_obj = PyDict_GetItemString(name_map, "my_integer");
  if (retrieved_obj != NULL) {
      Py_INCREF(retrieved_obj);
      // 使用对象逻辑...
  }
  

• 释放字典：不再使用时调用Py_DECREF(name_map)，字典会自动管理内部存储的PyObject引用计数。

整合到你的代码示例 #

可在调用PyVariant的地方维护全局/局部字典，或修改函数接收名称参数：

// 全局维护的名称映射字典
PyObject* g_name_map = PyDict_New();

MSEXPORT PyObject* PyVariant(VarObj* data, const char* obj_name, tLvVarErr* error) {
    PyObject *pValue = NULL;
    switch (data->data.index())
    {
    case VarIdx::I32:
        pValue = PyLong_FromLong((long) get<int32_t>(data->data));
        break;
    case VarIdx::DBL:
        pValue = PyFloat_FromDouble ((double) get<double>(data->data));
        break;
    case VarIdx::Str :
        pValue = PyUnicode_FromString((char*) get<string*>(data->data)->c_str());
        break;
    default:
        return NULL;
    }
    // 绑定名称到对象
    if (obj_name != NULL && pValue != NULL) {
        PyDict_SetItemString(g_name_map, obj_name, pValue);
    }
    return pValue;
}

// 通过名称获取对象的工具函数
PyObject* GetPyObjectByName(const char* obj_name) {
    PyObject* obj = PyDict_GetItemString(g_name_map, obj_name);
    if (obj != NULL) {
        Py_INCREF(obj);
    }
    return obj;
}

额外说明 #

如果要将对象注入Python脚本的全局命名空间，可直接操作模块的__dict__属性：

// 获取__main__模块的全局字典
PyObject* main_module = PyImport_AddModule("__main__");
PyObject* global_dict = PyModule_GetDict(main_module);
// 将对象添加到全局命名空间，Python脚本可直接通过名称访问
PyDict_SetItemString(global_dict, "my_var", pValue);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Danny Holstein