向ctypes库传递编码后str时，Python何时会进行垃圾回收？

结论 #

你担心的临时bytes实例被提前回收的情况不会发生，同步调用C函数的场景下直接内联调用encode的写法完全安全，不需要额外将编码结果存入变量。

原理说明 #

Python的对象生命周期管理规则保证了临时参数的安全性：

• 作为函数参数传入的临时对象，在整个函数调用执行期间都会被持有至少1次引用，引用计数不会降到0，也就不会被垃圾回收或引用计数机制销毁。
• 用ctypes调用C函数时，整个C函数的执行过程会阻塞Python解释器，直到C函数返回才会继续执行Python后续逻辑。只有等C函数返回、参数出栈之后，这个临时bytes对象的引用才会被释放，后续才可能被回收。

特殊场景注意 #

如果你的C函数属于异步逻辑，也就是会把传入的char*指针存下来，等函数返回之后再在后台异步使用这个指针，那不管你用哪种写法都需要额外管理内存：

• 这种场景下你需要主动将编码后的bytes对象存入一个生命周期足够长的变量（比如全局变量、类属性等），确保C端用完这个指针之前，Python不会回收对应的内存块。
• 更稳妥的方案是用ctypes.create_string_buffer申请C层面的内存自行管理，避免依赖Python对象的生命周期。

两种写法的等价性 #

你给出的两段代码在同步调用my_func的场景下效果完全一致：

内联写法（安全，推荐） #

my_lib = cdll.LoadLibrary('my_lib.so')
my_string = 'hello'
my_lib.my_func(my_string.encode('utf-8'))

变量存储写法（也安全，无必要但也没有坏处） #

my_lib = cdll.LoadLibrary('my_lib.so')
my_string = 'hello'
my_string_encoded = my_string.encode('utf-8')
my_lib.my_func(my_string_encoded)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Michal Charemza