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創(chuàng)新互聯(lián)Python教程：ArgumentClinic的用法

Argument Clinic 的用法

作者

Larry Hastings

摘要

Argument Clinic 是 Cpython 的一個(gè) C 文件預(yù)處理器。旨在自動(dòng)處理所有與“內(nèi)置”參數(shù)解析有關(guān)的代碼。本文展示了將 C 函數(shù)轉(zhuǎn)換為配合 Argument Clinic 工作的做法，還介紹了一些關(guān)于 Argument Clinic 用法的進(jìn)階內(nèi)容。

目前 Argument Clinic 視作僅供 CPython 內(nèi)部使用。不支持在 CPython 之外的文件中使用，也不保證未來版本會向下兼容。換句話說：如果維護(hù)的是 CPython 的外部 C 語言擴(kuò)展，歡迎在自己的代碼中試用 Argument Clinic。但 Argument Clinic 與新版 CPython 中的版本可能完全不兼容，且會打亂全部代碼。

Argument Clinic 的設(shè)計(jì)目標(biāo)

Argument Clinic 的主要目標(biāo)，是接管 CPython 中的所有參數(shù)解析代碼。這意味著，如果要把某個(gè)函數(shù)轉(zhuǎn)換為配合 Argument Clinic一起工作，則該函數(shù)不應(yīng)再作任何參數(shù)解析工作——Argument Clinic 生成的代碼應(yīng)該是個(gè)“黑盒”，CPython 會在頂部發(fā)起調(diào)用，底部則調(diào)用自己的代碼， PyObject *args （也許還有 PyObject *kwargs ）會神奇地轉(zhuǎn)換成所需的 C 變量和類型。

Argument Clinic 為了能完成主要目標(biāo)，用起來必須方便。目前，使用 CPython 的參數(shù)解析庫是一件苦差事，需要在很多地方維護(hù)冗余信息。如果使用 Argument Clinic，則不必再重復(fù)代碼了。

顯然，除非 Argument Clinic 解決了自身的問題，且沒有產(chǎn)生新的問題，否則沒有人會愿意用它。所以，Argument Clinic 最重要的事情就是生成正確的代碼。如果能加速代碼的運(yùn)行當(dāng)然更好，但至少不應(yīng)引入明顯的減速。（最終 Argument Clinic 應(yīng)該 可以實(shí)現(xiàn)較大的速度提升——代碼生成器可以重寫一下，以產(chǎn)生量身定做的參數(shù)解析代碼，而不是調(diào)用通用的 CPython 參數(shù)解析庫。這會讓參數(shù)解析達(dá)到最佳速度！）

此外，Argument Clinic 必須足夠靈活，能夠與任何參數(shù)解析的方法一起工作。Python 有一些函數(shù)具備一些非常奇怪的解析行為；Argument Clinic 的目標(biāo)是支持所有這些函數(shù)。

最后，Argument Clinic 的初衷是為 CPython 內(nèi)置程序提供內(nèi)省“簽名”。以前如果傳入一個(gè)內(nèi)置函數(shù)，內(nèi)省查詢函數(shù)會拋出異常。有了 Argument Clinic，再不會發(fā)生這種問題了！

在與 Argument Clinic 合作時(shí)，應(yīng)該牢記一個(gè)理念：給它的信息越多，它做得就會越好。誠然，Argument Clinic 現(xiàn)在還比較簡單。但會演變得越來越復(fù)雜，應(yīng)該能夠利用給出的全部信息干很多聰明而有趣的事情。

基本概念和用法

Argument Clinic 與 CPython 一起提供，位于 Tools/clinic/clinic.py 。若要運(yùn)行它，請指定一個(gè) C 文件作為參數(shù)。

 
 
 
 
  
  
  
  $ Python3 Tools/clinic/clinic.py foo.c

Argument Clinic 會掃描 C 文件，精確查找以下代碼：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[clinic input]

一旦找到一條后，就會讀取所有內(nèi)容，直至遇到以下代碼：

 
 
 
 
  
  
  
  [clinic start generated code]*/

這兩行之間的所有內(nèi)容都是 Argument Clinic 的輸入。所有行，包括開始和結(jié)束的注釋行，統(tǒng)稱為 Argument Clinic “塊”。

Argument Clinic 在解析某一塊時(shí)，會生成輸出信息。輸出信息會緊跟著該塊寫入 C 文件中，后面還會跟著包含校驗(yàn)和的注釋?，F(xiàn)在 Argument Clinic 塊看起來應(yīng)如下所示：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[clinic input]
  
  
  
  ... clinic input goes here ...
  
  
  
  [clinic start generated code]*/
  
  
  
  ... clinic output goes here ...
  
  
  
  /*[clinic end generated code: checksum=...]*/

如果對同一文件第二次運(yùn)行 Argument Clinic，則它會丟棄之前的輸出信息，并寫入帶有新校驗(yàn)行的輸出信息。不過如果輸入沒有變化，則輸出也不會有變化。

不應(yīng)去改動(dòng) Argument Clinic 塊的輸出部分。而應(yīng)去修改輸入，直到生成所需的輸出信息。（這就是校驗(yàn)和的用途——檢測是否有人改動(dòng)了輸出信息，因?yàn)樵?Argument Clinic 下次寫入新的輸出時(shí)，這些改動(dòng)都會丟失）。

為了清晰起見，下面列出了 Argument Clinic 用到的術(shù)語：

注釋的第一行 /*[clinic input] 是 起始行 。
注釋（[clinic start generated code]*/）的最后一行是 結(jié)束行。
最后一行（/*[clinic end generated code: checksum=...]*/）是 校驗(yàn)和行 。
在起始行和結(jié)束行之間是 輸入數(shù)據(jù)。
在結(jié)束行和校驗(yàn)和行之間是 輸出數(shù)據(jù) 。
從開始行到校驗(yàn)和行的所有文本，都是塊。（Argument Clinic 尚未處理成功的塊，沒有輸出或校驗(yàn)和行，但仍視作一個(gè)塊）。

函數(shù)的轉(zhuǎn)換

要想了解 Argument Clinic 是如何工作的，最好的方式就是轉(zhuǎn)換一個(gè)函數(shù)與之合作。下面介紹需遵循的最基本步驟。請注意，若真的準(zhǔn)備在 CPython 中進(jìn)行檢查，則應(yīng)進(jìn)行更深入的轉(zhuǎn)換，使用一些本文后續(xù)會介紹到的高級概念（比如 “返回轉(zhuǎn)換” 和 “自轉(zhuǎn)換”）。但以下例子將維持簡單，以供學(xué)習(xí)。

就此開始

請確保 CPython 是最新的已簽出版本。
找到一個(gè)調(diào)用 PyArg_ParseTuple() 或 PyArg_ParseTupleAndKeywords() ，且未被轉(zhuǎn)換為采用 Argument Clinic 的 Python 內(nèi)置程序。這里用了 _pickle.Pickler.dump()。
如果對 PyArg_Parse 函數(shù)的調(diào)用采用了以下格式化單元：
```
   
   
   
   
    
    
    
    O&
    
    
    
    O!
    
    
    
    es
    
    
    
    es#
    
    
    
    et
    
    
    
    et#
   
   
   
   
```
或者多次調(diào)用 PyArg_ParseTuple()，則應(yīng)再選一個(gè)函數(shù)。Argument Clinic 確實(shí) 支持上述這些狀況。但這些都是高階內(nèi)容——第一次就簡單一些吧。
此外，如果多次調(diào)用 PyArg_ParseTuple() 或 PyArg_ParseTupleAndKeywords() 且同一參數(shù)需支持不同的類型，或者用到 PyArg_Parse 以外的函數(shù)來解析參數(shù)，則可能不適合轉(zhuǎn)換為 Argument Clinic 形式。 Argument Clinic 不支持通用函數(shù)或多態(tài)參數(shù)。

在函數(shù)上方添加以下模板，創(chuàng)建塊：

   
   
   
   
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    [clinic start generated code]*/

剪下文檔字符串并粘貼到 [clinic] 行之間，去除所有的無用字符，使其成為一個(gè)正確引用的 C 字符串。最有應(yīng)該只留下帶有左側(cè)縮進(jìn)的文本，且行寬不大于 80 個(gè)字符。（參數(shù) Clinic 將保留文檔字符串中的縮進(jìn)。）
如果文檔字符串的第一行看起來像是函數(shù)的簽名，就把這一行去掉吧。（(文檔串不再需要用到它——將來對內(nèi)置函數(shù)調(diào)用 help() 時(shí)，第一行將根據(jù)函數(shù)的簽名自動(dòng)建立。）
示例：
```
   
   
   
   
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    Write a pickled representation of obj to the open file.
    
    
    
    [clinic start generated code]*/
   
   
   
   
```
如果文檔字符串中沒有“摘要”行，Argument Clinic 會報(bào)錯(cuò)。所以應(yīng)確保帶有摘要行。 “摘要”行應(yīng)為在文檔字符串開頭的一個(gè)段落，由一個(gè)80列的單行構(gòu)成。
（示例的文檔字符串只包括一個(gè)摘要行，所以示例代碼這一步不需改動(dòng)）。

在文檔字符串上方，輸入函數(shù)的名稱，后面是空行。這應(yīng)是函數(shù)的 Python 名稱，而且應(yīng)是句點(diǎn)分隔的完整路徑——以模塊的名稱開始，包含所有子模塊名，若函數(shù)為類方法則還應(yīng)包含類名。

示例：

   
   
   
   
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    _pickle.Pickler.dump
    
    
    
    
    
    
    
    Write a pickled representation of obj to the open file.
    
    
    
    [clinic start generated code]*/

如果是第一次在此 C 文件中用到 Argument Clinic 的模塊或類，必須對其進(jìn)行聲明。清晰的 Argument Clinic 寫法應(yīng)于 C 文件頂部附近的某個(gè)單獨(dú)塊中聲明這些，就像 include 文件和 statics 放在頂部一樣。（在這里的示例代碼中，將這兩個(gè)塊相鄰給出。)

類和模塊的名稱應(yīng)與暴露給 Python 的相同。請適時(shí)檢查 PyModuleDef 或 PyTypeObject 中定義的名稱。

在聲明某個(gè)類時(shí)，還必須指定其 C 語言類型的兩個(gè)部分：用于指向該類實(shí)例的指針的類型聲明，和指向該類 PyTypeObject 的指針。

示例：

   
   
   
   
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    module _pickle
    
    
    
    class _pickle.Pickler "PicklerObject *" "&Pickler_Type"
    
    
    
    [clinic start generated code]*/
    
    
    
    
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    _pickle.Pickler.dump
    
    
    
    
    
    
    
    Write a pickled representation of obj to the open file.
    
    
    
    [clinic start generated code]*/

聲明函數(shù)的所有參數(shù)。每個(gè)參數(shù)都應(yīng)另起一行。所有的參數(shù)行都應(yīng)對齊函數(shù)名和文檔字符串進(jìn)行縮進(jìn)。
這些參數(shù)行的常規(guī)形式如下：
```
   
   
   
   
    
    
    
    name_of_parameter: converter
   
   
   
   
```
如果參數(shù)帶有缺省值，請加在轉(zhuǎn)換器之后：
```
   
   
   
   
    
    
    
    name_of_parameter: converter = default_value
   
   
   
   
```
Argument Clinic 對 “缺省值” 的支持方式相當(dāng)復(fù)雜；更多信息請參見關(guān)于缺省值的部分。
在參數(shù)行下面添加一個(gè)空行。
What’s a “converter”? It establishes both the type of the variable used in C, and the method to convert the Python value into a C value at runtime. For now you’re going to use what’s called a “l(fā)egacy converter”—a convenience syntax intended to make porting old code into Argument Clinic easier.
每個(gè)參數(shù)都要從``PyArg_Parse()`` 格式參數(shù)中復(fù)制其 “格式單元”，并以帶引號字符串的形式指定其轉(zhuǎn)換器。（“格式單元”是 format 參數(shù)的1-3個(gè)字符的正式名稱，用于讓參數(shù)解析函數(shù)知曉該變量的類型及轉(zhuǎn)換方法。關(guān)于格式單位的更多信息，請參閱解析參數(shù)并構(gòu)建值變量）。
對于像 z# 這樣的多字符格式單元，要使用2-3個(gè)字符組成的整個(gè)字符串。
示例：
```
   
   
   
   
    
    
    
     /*[clinic input]
    
    
    
     module _pickle
    
    
    
     class _pickle.Pickler "PicklerObject *" "&Pickler_Type"
    
    
    
     [clinic start generated code]*/
    
    
    
    
    
    
    
     /*[clinic input]
    
    
    
     _pickle.Pickler.dump
    
    
    
    
    
    
    
     obj: 'O'
    
    
    
    
    
    
    
    Write a pickled representation of obj to the open file.
    
    
    
    [clinic start generated code]*/
   
   
   
   
```
如果函數(shù)的格式字符串包含 |，意味著有些參數(shù)帶有缺省值，這可以忽略。Argument Clinic 根據(jù)參數(shù)是否有缺省值來推斷哪些參數(shù)是可選的。
如果函數(shù)的格式字符串中包含 $，意味著只接受關(guān)鍵字參數(shù)，請?jiān)诘谝粋€(gè)關(guān)鍵字參數(shù)之前單獨(dú)給出一行 *，縮進(jìn)與參數(shù)行對齊。
（_pickle.Pickler.dump 兩種格式字符串都沒有，所以這里的示例不用改動(dòng)。）

如果 C 函數(shù)調(diào)用的是 PyArg_ParseTuple() (而不是 PyArg_ParseTupleAndKeywords())，那么其所有參數(shù)均是僅限位置參數(shù)。

若要在 Argument Clinic 中把所有參數(shù)都標(biāo)記為只認(rèn)位置，請?jiān)谧詈笠粋€(gè)參數(shù)后面一行加入一個(gè) /，縮進(jìn)程度與參數(shù)行對齊。

目前這個(gè)標(biāo)記是全體生效；要么所有參數(shù)都是只認(rèn)位置，要么都不是。（以后 Argument Clinic 可能會放寬這一限制。）

示例：

   
   
   
   
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    module _pickle
    
    
    
    class _pickle.Pickler "PicklerObject *" "&Pickler_Type"
    
    
    
    [clinic start generated code]*/
    
    
    
    
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    _pickle.Pickler.dump
    
    
    
    
    
    
    
     obj: 'O'
    
    
    
     /
    
    
    
    
    
    
    
    Write a pickled representation of obj to the open file.
    
    
    
    [clinic start generated code]*/

為每個(gè)參數(shù)都編寫一個(gè)文檔字符串，這很有意義。但這是可選項(xiàng)；可以跳過這一步。

下面介紹如何添加逐參數(shù)的文檔字符串。逐參數(shù)文檔字符串的第一行必須比參數(shù)定義多縮進(jìn)一層。第一行的左邊距即確定了所有逐參數(shù)文檔字符串的左邊距；所有文檔字符串文本都要同等縮進(jìn)。文本可以用多行編寫。

示例：

   
   
   
   
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    module _pickle
    
    
    
    class _pickle.Pickler "PicklerObject *" "&Pickler_Type"
    
    
    
    [clinic start generated code]*/
    
    
    
    
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    _pickle.Pickler.dump
    
    
    
    
    
    
    
     obj: 'O'
    
    
    
     The object to be pickled.
    
    
    
     /
    
    
    
    
    
    
    
    Write a pickled representation of obj to the open file.
    
    
    
    [clinic start generated code]*/

保存并關(guān)閉該文件，然后運(yùn)行 Tools/clinic/clinic.py 。運(yùn)氣好的話就萬事大吉——程序塊現(xiàn)在有了輸出信息，并且生成了一個(gè) .c.h 文件！在文本編輯器中重新打開該文件，可以看到：

   
   
   
   
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    _pickle.Pickler.dump
    
    
    
    
    
    
    
     obj: 'O'
    
    
    
     The object to be pickled.
    
    
    
     /
    
    
    
    
    
    
    
    Write a pickled representation of obj to the open file.
    
    
    
    [clinic start generated code]*/
    
    
    
    
    
    
    
    static PyObject *
    
    
    
    _pickle_Pickler_dump(PicklerObject *self, PyObject *obj)
    
    
    
    /*[clinic end generated code: output=87ecad1261e02ac7 input=552eb1c0f52260d9]*/

顯然，如果 Argument Clinic 未產(chǎn)生任何輸出，那是因?yàn)樵谳斎胄畔⒅邪l(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤。繼續(xù)修正錯(cuò)誤并重試，直至 Argument Clinic 正確地處理好文件。

為了便于閱讀，大部分“膠水”代碼已寫入 .c.h 文件中。需在原 .c 文件中包含這個(gè)文件，通常是在 clinic 模塊之后：

   
   
   
   
    
    
    
    #include "clinic/_pickle.c.h"

請仔細(xì)檢查 Argument Clinic 生成的參數(shù)解析代碼，是否與原有代碼基本相同。
首先，確保兩種代碼使用相同的參數(shù)解析函數(shù)。原有代碼必須調(diào)用 PyArg_ParseTuple() 或 PyArg_ParseTupleAndKeywords() ；確保 Argument Clinic 生成的代碼調(diào)用完全相同的函數(shù)。
其次，傳給 PyArg_ParseTuple() 或 PyArg_ParseTupleAndKeywords() 的格式字符串應(yīng)該完全與原有函數(shù)中的相同，直到冒號或分號為止。
（Argument Clinic 生成的格式串一定是函數(shù)名后跟著 :。如果現(xiàn)有代碼的格式串以 ; 結(jié)尾，這種改動(dòng)不會影響使用，因此不必?fù)?dān)心。）
第三，如果格式單元需要指定兩個(gè)參數(shù)（比如長度、編碼字符串或指向轉(zhuǎn)換函數(shù)的指針），請確保第二個(gè)參數(shù)在兩次調(diào)用時(shí) 完全相同。
第四，在輸出部分會有一個(gè)預(yù)處理器宏，為該內(nèi)置函數(shù)定義合適的靜態(tài) PyMethodDef 結(jié)構(gòu)：
```
   
   
   
   
    
    
    
    #define __PICKLE_PICKLER_DUMP_METHODDEF \
    
    
    
    {"dump", (PyCFunction)__pickle_Pickler_dump, METH_O, __pickle_Pickler_dump__doc__},
   
   
   
   
```
此靜態(tài)結(jié)構(gòu)應(yīng)與本內(nèi)置函數(shù)現(xiàn)有的靜態(tài)結(jié)構(gòu) PyMethodDef 完全相同。
只要上述這幾點(diǎn)存在不一致，請調(diào)整 Argument Clinic 函數(shù)定義，并重新運(yùn)行 Tools/clinic/clinic.py ，直至完全相同。

注意，輸出部分的最后一行是“實(shí)現(xiàn)”函數(shù)的聲明。也就是該內(nèi)置函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼所在。刪除需要修改的函數(shù)的現(xiàn)有原型，但保留開頭的大括號。再刪除其參數(shù)解析代碼和輸入變量的所有聲明。注意現(xiàn)在 Python 所見的參數(shù)即為此實(shí)現(xiàn)函數(shù)的參數(shù)；如果實(shí)現(xiàn)代碼給這些變量采用了不同的命名，請進(jìn)行修正。

因?yàn)樯燥@怪異，所以還是重申一下?，F(xiàn)在的代碼應(yīng)該如下所示：

   
   
   
   
    
    
    
    static return_type
    
    
    
    your_function_impl(...)
    
    
    
    /*[clinic end generated code: checksum=...]*/
    
    
    
    {
    
    
    
    ...

上面是 Argument Clinic 生成的校驗(yàn)值和函數(shù)原型。函數(shù)應(yīng)該帶有閉合的大括號，實(shí)現(xiàn)代碼位于其中。

示例：

   
   
   
   
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    module _pickle
    
    
    
    class _pickle.Pickler "PicklerObject *" "&Pickler_Type"
    
    
    
    [clinic start generated code]*/
    
    
    
    /*[clinic end generated code: checksum=da39a3ee5e6b4b0d3255bfef95601890afd80709]*/
    
    
    
    
    
    
    
    /*[clinic input]
    
    
    
    _pickle.Pickler.dump
    
    
    
    
    
    
    
     obj: 'O'
    
    
    
     The object to be pickled.
    
    
    
     /
    
    
    
    
    
    
    
    Write a pickled representation of obj to the open file.
    
    
    
    [clinic start generated code]*/
    
    
    
    
    
    
    
    PyDoc_STRVAR(__pickle_Pickler_dump__doc__,
    
    
    
    "Write a pickled representation of obj to the open file.\n"
    
    
    
    "\n"
    
    
    
    ...
    
    
    
    static PyObject *
    
    
    
    _pickle_Pickler_dump_impl(PicklerObject *self, PyObject *obj)
    
    
    
    /*[clinic end generated code: checksum=3bd30745bf206a48f8b576a1da3d90f55a0a4187]*/
    
    
    
    {
    
    
    
     /* Check whether the Pickler was initialized correctly (issue3664).
    
    
    
     Developers often forget to call __init__() in their subclasses, which
    
    
    
     would trigger a segfault without this check. */
    
    
    
     if (self->write == NULL) {
    
    
    
     PyErr_Format(PicklingError,
    
    
    
     "Pickler.__init__() was not called by %s.__init__()",
    
    
    
     Py_TYPE(self)->tp_name);
    
    
    
     return NULL;
    
    
    
     }
    
    
    
    
    
    
    
     if (_Pickler_ClearBuffer(self) < 0)
    
    
    
     return NULL;
    
    
    
    
    
    
    
     ...

還記得用到 PyMethodDef 結(jié)構(gòu)的宏吧？找到函數(shù)中已有的 PyMethodDef 結(jié)構(gòu)，并替換為宏的引用。（如果函數(shù)是模塊級的，可能會在文件的末尾附近；如果函數(shù)是個(gè)類方法，則可能會在靠近實(shí)現(xiàn)代碼的下方。)
注意，宏尾部帶有一個(gè)逗號。所以若用宏替換已有的靜態(tài)結(jié)構(gòu) PyMethodDef 時(shí)，請勿在結(jié)尾添加逗號了。
示例：
```
   
   
   
   
    
    
    
    static struct PyMethodDef Pickler_methods[] = {
    
    
    
     __PICKLE_PICKLER_DUMP_METHODDEF
    
    
    
     __PICKLE_PICKLER_CLEAR_MEMO_METHODDEF
    
    
    
     {NULL, NULL} /* sentinel */
    
    
    
    };
   
   
   
   
```
Compile, then run the relevant portions of the regression-test suite. This change should not introduce any new compile-time warnings or errors, and there should be no externally visible change to Python’s behavior.
差別只有一個(gè)，即 inspect.signature() 運(yùn)行于新的函數(shù)上，現(xiàn)在應(yīng)該新提供一個(gè)有效的簽名！
祝賀你，現(xiàn)在已經(jīng)用 Argument Clinic 移植了第一個(gè)函數(shù)。

進(jìn)階

現(xiàn)在 Argument Clinic 的使用經(jīng)驗(yàn)已具備了一些，該介紹一些高級內(nèi)容了。

符號化默認(rèn)值

提供給參數(shù)的默認(rèn)值不能是表達(dá)式。目前明確支持以下形式：

數(shù)值型常數(shù)（整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)）。
字符串常量
True 、 False 和 None 。
以模塊名開頭的簡單符號常量，如 sys.maxsize。

（未來可能需要加以細(xì)化，以便可以采用 CONSTANT - 1 之類的完整表達(dá)式。）

對 Argument Clinic 生成的 C 函數(shù)和變量進(jìn)行重命名

Argument Clinic 會自動(dòng)為其生成的函數(shù)命名。如果生成的名稱與現(xiàn)有的 C 函數(shù)沖突，這偶爾可能會造成問題，有一個(gè)簡單的解決方案：覆蓋 C 函數(shù)的名稱。只要在函數(shù)聲明中加入關(guān)鍵字 "as" ，然后再加上要使用的函數(shù)名。Argument Clinic 將以該函數(shù)名為基礎(chǔ)作為（生成的）函數(shù)名，然后在后面加上 "_impl"，并用作實(shí)現(xiàn)函數(shù)的名稱。

例如，若對 pickle.Pickler.dump 生成的 C 函數(shù)進(jìn)行重命名，應(yīng)如下所示：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[clinic input]
  
  
  
  pickle.Pickler.dump as pickler_dumper
  
  
  
  
  
  
  
  ...

原函數(shù)會被命名為 pickler_dumper()，而實(shí)現(xiàn)函數(shù)現(xiàn)在被命名為``pickler_dumper_impl()``。

同樣的問題依然會出現(xiàn)：想給某個(gè)參數(shù)取個(gè) Python 用名，但在 C 語言中可能用不了。Argument Clinic 允許在 Python 和 C 中為同一個(gè)參數(shù)取不同的名字，依然是利用 "as" 語法：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[clinic input]
  
  
  
  pickle.Pickler.dump
  
  
  
  
  
  
  
   obj: object
  
  
  
   file as file_obj: object
  
  
  
   protocol: object = NULL
  
  
  
   *
  
  
  
   fix_imports: bool = True

這里 Python（簽名和 keywords 數(shù)組中）中用的名稱是 file，而 C 語言中的變量命名為 file_obj。

self 參數(shù)也可以進(jìn)行重命名。

函數(shù)轉(zhuǎn)換會用到 PyArg_UnpackTuple

若要將函數(shù)轉(zhuǎn)換為采用 PyArg_UnpackTuple() 解析其參數(shù)，只需寫出所有參數(shù)，并將每個(gè)參數(shù)定義為 object?？梢灾付?type 參數(shù)，以便能轉(zhuǎn)換為合適的類型。所有參數(shù)都應(yīng)標(biāo)記為只認(rèn)位置（在最后一個(gè)參數(shù)后面加上 /）。

目前，所生成的代碼將會用到 PyArg_ParseTuple() ，但很快會做出改動(dòng)。

可選參數(shù)組

有些過時(shí)的函數(shù)用到了一種讓人頭疼的函數(shù)解析方式：計(jì)算位置參數(shù)的數(shù)量，據(jù)此用 switch 語句進(jìn)行各個(gè)不同的 PyArg_ParseTuple() 調(diào)用。（這些函數(shù)不能接受只認(rèn)關(guān)鍵字的參數(shù)。）在沒有 PyArg_ParseTupleAndKeywords() 之前，這種方式曾被用于模擬可選參數(shù)。

雖然這種函數(shù)通?？梢赞D(zhuǎn)換為采用 PyArg_ParseTupleAndKeywords() 、可選參數(shù)和默認(rèn)值的方式，但并不是全都可以做到。這些過時(shí)函數(shù)中， PyArg_ParseTupleAndKeywords() 并不能直接支持某些功能。最明顯的例子是內(nèi)置函數(shù) range()，它的必需參數(shù)的左邊存在一個(gè)可選參數(shù)！另一個(gè)例子是 curses.window.addch()，它的兩個(gè)參數(shù)是一組，必須同時(shí)指定。（參數(shù)名為 x 和 y；如果調(diào)用函數(shù)時(shí)傳入了 x，則必須同時(shí)傳入``y``；如果未傳入 x ，則也不能傳入 y）。

不管怎么說，Argument Clinic 的目標(biāo)就是在不改變語義的情況下支持所有現(xiàn)有 CPython 內(nèi)置參數(shù)的解析。因此，Argument Clinic 采用所謂的 可選組 方案來支持這種解析方式?？蛇x組是必須一起傳入的參數(shù)組。他們可以在必需參數(shù)的左邊或右邊，只能用于只認(rèn)位置的參數(shù)。

備注

可選組僅適用于多次調(diào)用 PyArg_ParseTuple() 的函數(shù)！采用任何其他方式解析參數(shù)的函數(shù)，應(yīng)該 幾乎不 采用可選組轉(zhuǎn)換為 Argument Clinic 解析。目前，采用可選組的函數(shù)在 Python 中無法獲得準(zhǔn)確的簽名，因?yàn)?Python 不能理解這個(gè)概念。請盡可能避免使用可選組。

若要定義可選組，可在要分組的參數(shù)前面加上 [，在這些參數(shù)后加上``]`` ，要在同一行上。舉個(gè)例子，下面是 curses.window.addch 采用可選組的用法，前兩個(gè)參數(shù)和最后一個(gè)參數(shù)可選：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[clinic input]
  
  
  
  
  
  
  
  curses.window.addch
  
  
  
  
  
  
  
   [
  
  
  
   x: int
  
  
  
   X-coordinate.
  
  
  
   y: int
  
  
  
   Y-coordinate.
  
  
  
   ]
  
  
  
  
  
  
  
   ch: object
  
  
  
   Character to add.
  
  
  
  
  
  
  
   [
  
  
  
   attr: long
  
  
  
   Attributes for the character.
  
  
  
   ]
  
  
  
   /
  
  
  
  
  
  
  
  ...

注：

每一個(gè)可選組，都會額外傳入一個(gè)代表分組的參數(shù)。參數(shù)為 int 型，名為 group_{direction}_{number}，其中 {direction} 取決于此參數(shù)組位于必需參數(shù) right 還是 left，而 {number} 是一個(gè)遞增數(shù)字（從 1 開始），表示此參數(shù)組與必需參數(shù)之間的距離。在調(diào)用函數(shù)時(shí)，若未用到此參數(shù)組則此參數(shù)將設(shè)為零，若用到了參數(shù)組則該參數(shù)為非零。所謂的用到或未用到，是指在本次調(diào)用中形參是否收到了實(shí)參。
如果不存在必需參數(shù)，可選組的行為等同于出現(xiàn)在必需參數(shù)的右側(cè)。
在模棱兩可的情況下，參數(shù)解析代碼更傾向于參數(shù)左側(cè)（在必需參數(shù)之前）。
可選組只能包含只認(rèn)位置的參數(shù)。
可選組僅限用于過時(shí)代碼。請勿在新的代碼中使用可選組。

采用真正的 Argument Clinic 轉(zhuǎn)換器，而不是 “傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器”

為了節(jié)省時(shí)間，盡量減少要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)第一次適用 Argument Clinic 的移植，上述練習(xí)簡述的是“傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器”的用法?！皞鹘y(tǒng)轉(zhuǎn)換器”只是一種簡便用法，目的就是更容易地讓現(xiàn)有代碼移植為適用于 Argument Clinic 。說白了，在移植 Python 3.4 的代碼時(shí)，可以考慮采用。

不過從長遠(yuǎn)來看，可能希望所有代碼塊都采用真正的 Argument Clinic 轉(zhuǎn)換器語法。原因如下：

合適的轉(zhuǎn)換器可讀性更好，意圖也更清晰。
有些格式單元是“傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器”無法支持的，因?yàn)檫@些格式需要帶上參數(shù)，而傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器的語法不支持指定參數(shù)。
后續(xù)可能會有新版的參數(shù)解析庫，提供超過 PyArg_ParseTuple() 支持的功能；而這種靈活性將無法適用于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的參數(shù)。

因此，若是不介意多花一點(diǎn)精力，請使用正常的轉(zhuǎn)換器，而不是傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器。

簡而言之，Argument Clinic（非傳統(tǒng)）轉(zhuǎn)換器的語法看起來像是 Python 函數(shù)調(diào)用。但如果函數(shù)沒有明確的參數(shù)（所有函數(shù)都取默認(rèn)值），則可以省略括號。因此 bool 和 bool() 是完全相同的轉(zhuǎn)換器。

Argument Clinic 轉(zhuǎn)換器的所有參數(shù)都只認(rèn)關(guān)鍵字。所有 Argument Clinic 轉(zhuǎn)換器均可接受以下參數(shù)：

c_default
該參數(shù)在 C 語言中的默認(rèn)值。具體來說，將是在“解析函數(shù)”中聲明的變量的初始化器。用法參見 the section on default values 。定義為字符串。
annotation
參數(shù)的注解值。目前尚不支持，因?yàn)?PEP 8 規(guī)定 Python 庫不得使用注解。

此外，某些轉(zhuǎn)換器還可接受額外的參數(shù)。下面列出了這些額外參數(shù)及其含義：

accept
一些 Python 類型的集合（可能還有偽類型）；用于限制只接受這些類型的 Python 參數(shù)。（并非通用特性；只支持傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器列表中給出的類型）。
若要能接受 None，請?jiān)诩现刑砑?NoneType。
bitwise
僅用于無符號整數(shù)。寫入形參的將是 Python 實(shí)參的原生整數(shù)值，不做任何越界檢查，即便是負(fù)值也一樣。
converter
僅用于 object 轉(zhuǎn)換器。為某個(gè) C 轉(zhuǎn)換函數(shù) 指定名稱，用于將對象轉(zhuǎn)換為原生類型。
encoding
僅用于字符串。指定將 Python str(Unicode) 轉(zhuǎn)換為 C 語言的 char * 時(shí)應(yīng)該采用的編碼。
subclass_of
僅用于 object 轉(zhuǎn)換器。要求 Python 值是 Python 類型的子類，用 C 語言表示。
type
僅用于 object 和 self 轉(zhuǎn)換器。指定用于聲明變量的 C 類型。默認(rèn)值是 "PyObject *"。
zeroes
僅用于字符串。如果為 True，則允許在值中嵌入 NUL 字節(jié)（'\\0'）。字符串的長度將通過名為 _length 的參數(shù)傳入，跟在字符串參數(shù)的后面。

請注意，并不是所有參數(shù)的組合都能正常生效。通常這些參數(shù)是由相應(yīng)的 PyArg_ParseTuple 格式單元 實(shí)現(xiàn)的，行為是固定的。比如目前不能不指定 bitwise=True 就去調(diào)用 unsigned_short。雖然完全有理由認(rèn)為這樣可行，但這些語義并沒有映射到任何現(xiàn)有的格式單元。所以 Argument Clinic 并不支持。（或者說，至少目前還不支持。）

下表列出了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器與真正的 Argument Clinic 轉(zhuǎn)換器之間的映射關(guān)系。左邊是傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換器，右邊是應(yīng)該換成的文本。

`‘B’`	`unsigned_char(bitwise=True)`
`‘b’`	`unsigned_char`
`‘c’`	`char`
`‘C’`	`int(accept={str})`
`‘d’`	`double`
`‘D’`	`Py_complex`
`‘es’`	`str(encoding=’name_of_encoding’)`
`‘es#’`	`str(encoding=’name_of_encoding’, zeroes=True)`
`‘et’`	`str(encoding=’name_of_encoding’, accept={bytes, bytearray, str})`
`‘et#’`	`str(encoding=’name_of_encoding’, accept={bytes, bytearray, str}, zeroes=True)`
`‘f’`	`float`
`‘h’`	`short`
`‘H’`	`unsigned_short(bitwise=True)`
`‘i’`	`int`
`‘I’`	`unsigned_int(bitwise=True)`
`‘k’`	`unsigned_long(bitwise=True)`
`‘K’`	`unsigned_long_long(bitwise=True)`
`‘l’`	`long`
`‘L’`	`long long`
`‘n’`	`Py_ssize_t`
`‘O’`	`object`
`‘O!’`	`object(subclass_of=’&PySomething_Type’)`
`‘O&’`	`object(converter=’name_of_c_function’)`
`‘p’`	`bool`
`‘S’`	`PyBytesObject`
`‘s’`	`str`
`‘s#’`	`str(zeroes=True)`
`‘s‘`	`Py_buffer(accept={buffer, str})`
`‘U’`	`unicode`
`‘u’`	`Py_UNICODE`
`‘u#’`	`Py_UNICODE(zeroes=True)`
`‘w‘`	`Py_buffer(accept={rwbuffer})`
`‘Y’`	`PyByteArrayObject`
`‘y’`	`str(accept={bytes})`
`‘y#’`	`str(accept={robuffer}, zeroes=True)`
`‘y‘`	`Py_buffer`
`‘Z’`	`Py_UNICODE(accept={str, NoneType})`
`‘Z#’`	`Py_UNICODE(accept={str, NoneType}, zeroes=True)`
`‘z’`	`str(accept={str, NoneType})`
`‘z#’`	`str(accept={str, NoneType}, zeroes=True)`
`‘z‘`	`Py_buffer(accept={buffer, str, NoneType})`

舉個(gè)例子，下面是采用合適的轉(zhuǎn)換器的例子 pickle.Pickler.dump：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[clinic input]
  
  
  
  pickle.Pickler.dump
  
  
  
  
  
  
  
   obj: object
  
  
  
   The object to be pickled.
  
  
  
   /
  
  
  
  
  
  
  
  Write a pickled representation of obj to the open file.
  
  
  
  [clinic start generated code]*/

真正的轉(zhuǎn)換器有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換器更加靈活。例如，unsigned_int 轉(zhuǎn)換器（以及所有 unsigned_ 轉(zhuǎn)換器）可以不設(shè)置 bitwise=True 。他們默認(rèn)會對數(shù)值進(jìn)行范圍檢查，而且不會接受負(fù)數(shù)。用傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器就做不到這一點(diǎn)。

Argument Clinic 會列明其全部轉(zhuǎn)換器。每個(gè)轉(zhuǎn)換器都會給出可接受的全部參數(shù)，以及每個(gè)參數(shù)的默認(rèn)值。只要運(yùn)行 Tools/clinic/clinic.py --converters 就能得到完整的列表。

Py_buffer

在使用 Py_buffer 轉(zhuǎn)換器（或者 's*'、'w*'、'*y' 或 'z*' 傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器）時(shí)，不可在所提供的緩沖區(qū)上調(diào)用 PyBuffer_Release()。 Argument Clinic 生成的代碼會自動(dòng)完成此操作（在解析函數(shù)中）。

高級轉(zhuǎn)換器

還記得編寫第一個(gè)函數(shù)時(shí)跳過的那些格式單元嗎，因?yàn)樗麄兪歉呒墐?nèi)容？下面就來介紹這些內(nèi)容。

其實(shí)訣竅在于，這些格式單元都需要給出參數(shù)——要么是轉(zhuǎn)換函數(shù)，要么是類型，要么是指定編碼的字符串。（但 “傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器”不支持參數(shù)。這就是為什么第一個(gè)函數(shù)要跳過這些內(nèi)容）。為格式單元指定的參數(shù)于是就成了轉(zhuǎn)換器的參數(shù)；參數(shù)可以是 converter``（對于 ``O&）、subclass_of``（對于 ``O!），或者是 encoding （對于 e 開頭的格式單元）。

在使用 subclass_of 時(shí)，可能還需要用到 object() 的另一個(gè)自定義參數(shù)：type，用于設(shè)置參數(shù)的實(shí)際類型。例如，為了確保對象是 PyUnicode_Type 的子類，可能想采用轉(zhuǎn)換器 object(type='PyUnicodeObject *', subclass_of='&PyUnicode_Type')。

Argument Clinic 用起來可能存在一個(gè)問題：喪失了 e 開頭的格式單位的一些靈活性。在手工編寫 PyArg_Parse 調(diào)用時(shí)，理論上可以在運(yùn)行時(shí)決定傳給 PyArg_ParseTuple() 的編碼字符串。但現(xiàn)在這個(gè)字符串必須在 Argument-Clinic 預(yù)處理時(shí)進(jìn)行硬編碼。這個(gè)限制是故意設(shè)置的；以便簡化對這種格式單元的支持，并允許以后進(jìn)行優(yōu)化。這個(gè)限制似乎并不合理；CPython 本身總是為 e 開頭的格式單位參數(shù)傳入靜態(tài)的硬編碼字符串。

參數(shù)的默認(rèn)值

參數(shù)的默認(rèn)值可以是多個(gè)值中的一個(gè)。最簡單的可以是字符串、int 或 float 字面量。

 
 
 
 
  
  
  
  foo: str = "abc"
  
  
  
  bar: int = 123
  
  
  
  bat: float = 45.6

還可以使用 Python 的任何內(nèi)置常量。

 
 
 
 
  
  
  
  yep: bool = True
  
  
  
  nope: bool = False
  
  
  
  nada: object = None

對默認(rèn)值 NULL 和簡單表達(dá)式還提供特別的支持，下面將一一介紹。

默認(rèn)值 `NULL`

對于字符串和對象參數(shù)而言，可以設(shè)為 None，表示沒有默認(rèn)值。但這意味著會將 C 變量初始化為 Py_None。為了方便起見，提供了一個(gè)特殊值``NULL``，目的就是為了讓 Python 認(rèn)為默認(rèn)值就是 None，而 C 變量則會初始化為 NULL。

設(shè)為默認(rèn)值的表達(dá)式

參數(shù)的默認(rèn)值不僅可以是字面量。還可以是一個(gè)完整的表達(dá)式，可采用數(shù)學(xué)運(yùn)算符及對象的屬性。但這種支持并沒有那么簡單，因?yàn)榇嬖谝恍┎幻黠@的語義。

請考慮以下例子：

 
 
 
 
  
  
  
  foo: Py_ssize_t = sys.maxsize - 1

sys.maxsize 在不同的系統(tǒng)平臺可能有不同的值。因此，Argument Clinic 不能簡單地在本底環(huán)境對表達(dá)式求值并用 C 語言硬編碼。所以默認(rèn)值將用表達(dá)式的方式存儲下來，運(yùn)行的時(shí)候在請求函數(shù)簽名時(shí)會被求值。

在對表達(dá)式進(jìn)行求值時(shí)，可以使用什么命名空間呢？求值過程運(yùn)行于內(nèi)置模塊的上下文中。因此，如果模塊帶有名為 max_widgets 的屬性，直接引用即可。

 
 
 
 
  
  
  
  foo: Py_ssize_t = max_widgets

如果表達(dá)式不在當(dāng)前模塊中，就會去 sys.modules 查找。比如 sys.maxsize 就是如此找到的。（因?yàn)槭孪炔恢烙脩魰虞d哪些模塊到解釋器中，所以最好只用到 Python 會預(yù)加載的模塊。）

僅當(dāng)運(yùn)行時(shí)才對缺省值求值，意味著 Argument Clinic 無法計(jì)算出正確的 C 缺省值。所以需顯式給出。在使用表達(dá)式時(shí)，必須同時(shí)用轉(zhuǎn)換器的``c_default`` 參數(shù)指定 C 語言中的等價(jià)表達(dá)式。

 
 
 
 
  
  
  
  foo: Py_ssize_t(c_default="PY_SSIZE_T_MAX - 1") = sys.maxsize - 1

還有一個(gè)問題也比較復(fù)雜。Argument Clinic 無法事先知道表達(dá)式是否有效。解析只能保證看起來是有效值，但無法 實(shí)際 知曉。在用表達(dá)式時(shí)須十分小心，確保在運(yùn)行時(shí)能得到有效值。

最后一點(diǎn)，由于表達(dá)式必須能表示為靜態(tài)的 C 語言值，所以存在許多限制。以下列出了不得使用的 Python 特性：

功能
行內(nèi) if 語句（3 if foo else 5 ）
序列類自動(dòng)解包（*[1, 2, 3]）
列表、集合、字典的解析和生成器表達(dá)式。
元組、列表、集合、字典的字面量

返回值轉(zhuǎn)換器

Argument Clinic 生成的植入函數(shù)默認(rèn)會返回 PyObject *。但是通常 C 函數(shù)的任務(wù)是要對某些 C 類型進(jìn)行計(jì)算，然后將其轉(zhuǎn)換為 PyObject * 作為結(jié)果。Argument Clinic 可以將輸入?yún)?shù)由 Python 類型轉(zhuǎn)換為本地 C 類型——為什么不讓它將返回值由本地 C 類型轉(zhuǎn)換為 Python 類型呢？

這就是“返回值轉(zhuǎn)換器”的用途。它將植入函數(shù)修改成返回某種 C 語言類型，然后在生成的（非植入）函數(shù)中添加代碼，以便將 C 語言值轉(zhuǎn)換為合適的 PyObject *。

返回值轉(zhuǎn)換器的語法與參數(shù)轉(zhuǎn)換器的類似。返回值轉(zhuǎn)換器的定義方式，類似于函數(shù)返回值的注解。返回值轉(zhuǎn)換器的行為與參數(shù)轉(zhuǎn)換器基本相同，接受參數(shù)，參數(shù)只認(rèn)關(guān)鍵字，如果不修改默認(rèn)參數(shù)則可省略括號。

（如果函數(shù)同時(shí)用到了 "as" 和返回值轉(zhuǎn)換器， "as" 應(yīng)位于返回值轉(zhuǎn)換器之前。）

返回值轉(zhuǎn)換器還存在一個(gè)復(fù)雜的問題：出錯(cuò)信息如何表示？通常函數(shù)在執(zhí)行成功時(shí)會返回一個(gè)有效（非 NULL）指針，失敗則返回 NULL。但如果使用了整數(shù)的返回值轉(zhuǎn)換器，所有整數(shù)都是有效值。Argument Clinic 怎么檢測錯(cuò)誤呢？解決方案是：返回值轉(zhuǎn)換器會隱含尋找一個(gè)代表錯(cuò)誤的特殊值。如果返回該特殊值，且設(shè)置了出錯(cuò)標(biāo)記（ PyErr_Occurred() 返回 True），那么生成的代碼會傳遞該錯(cuò)誤。否則，會對返回值進(jìn)行正常編碼。

目前 Argument Clinic 只支持少數(shù)幾種返回值轉(zhuǎn)換器。

 
 
 
 
  
  
  
  bool
  
  
  
  int
  
  
  
  unsigned int
  
  
  
  long
  
  
  
  unsigned int
  
  
  
  size_t
  
  
  
  Py_ssize_t
  
  
  
  float
  
  
  
  double
  
  
  
  DecodeFSDefault

這些轉(zhuǎn)換器都不需要參數(shù)。前3個(gè)轉(zhuǎn)換器如果返回 -1 則表示出錯(cuò)。DecodeFSDefault 的返回值類型是 const char *；若返回 NULL 指針則表示出錯(cuò)。

（還有一個(gè) NoneType 轉(zhuǎn)換器是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的，成功時(shí)返回 Py_None ，失敗則返回 NULL，且不會增加 Py_None 的引用計(jì)數(shù)。此轉(zhuǎn)換器是否值得適用，尚不明確）。

只要運(yùn)行 Tools/clinic/clinic.py --converters ，即可查看 Argument Clinic 支持的所有返回值轉(zhuǎn)換器，包括其參數(shù)。

克隆已有的函數(shù)

如果已有一些函數(shù)比較相似，或許可以采用 Clinic 的“克隆”功能。克隆之后能夠復(fù)用以下內(nèi)容：

參數(shù)，包括：
- 名稱
- 轉(zhuǎn)換器（帶有全部參數(shù)）
- 默認(rèn)值
- 參數(shù)前的文檔字符串
- 類別（只認(rèn)位置、位置或關(guān)鍵字、只認(rèn)關(guān)鍵字）
返回值轉(zhuǎn)換器

唯一不從原函數(shù)中復(fù)制的是文檔字符串；這樣就能指定一個(gè)新的文檔串。

下面是函數(shù)的克隆方法：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[clinic input]
  
  
  
  module.class.new_function [as c_basename] = module.class.existing_function
  
  
  
  
  
  
  
  Docstring for new_function goes here.
  
  
  
  [clinic start generated code]*/

（原函數(shù)可以位于不同的模塊或類中。示例中的 module.class 只是為了說明，兩個(gè) 函數(shù)都必須使用全路徑）。

Sorry, there’s no syntax for partially cloning a function, or cloning a function then modifying it. Cloning is an all-or nothing proposition.

另外，要克隆的函數(shù)必須在當(dāng)前文件中已有定義。

調(diào)用 Python 代碼

下面的高級內(nèi)容需要編寫 Python 代碼，存于 C 文件中，并修改 Argument Clinic 的運(yùn)行狀態(tài)。其實(shí)很簡單：只需定義一個(gè) Python 塊。

Python 塊的分隔線與 Argument Clinic 函數(shù)塊不同。如下所示：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[python input]
  
  
  
  # python code goes here
  
  
  
  [python start generated code]*/

Python 塊內(nèi)的所有代碼都會在解析時(shí)執(zhí)行。塊內(nèi)寫入 stdout 的所有文本都被重定向到塊后的“輸出”部分。

以下例子包含了 Python 塊，用于在 C 代碼中添加一個(gè)靜態(tài)整數(shù)變量：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[python input]
  
  
  
  print('static int __ignored_unused_variable__ = 0;')
  
  
  
  [python start generated code]*/
  
  
  
  static int __ignored_unused_variable__ = 0;
  
  
  
  /*[python checksum:...]*/

self 轉(zhuǎn)換器的用法

Argument Clinic 用一個(gè)默認(rèn)的轉(zhuǎn)換器自動(dòng)添加一個(gè)“self”參數(shù)。自動(dòng)將 self 參數(shù)的 type 設(shè)為聲明類型時(shí)指定的“指向?qū)嵗闹羔槨?。不過 Argument Clinic 的轉(zhuǎn)換器可被覆蓋，也即自己指定一個(gè)轉(zhuǎn)換器。只要將自己的 self 參數(shù)作為塊的第一個(gè)參數(shù)即可，并確保其轉(zhuǎn)換器是 self_converter 的實(shí)例或其子類。

這有什么用呢？可用于覆蓋 self 的類型，或?yàn)槠浣o個(gè)不同的默認(rèn)名稱。

如何指定 self 對應(yīng)的自定義類型呢？如果只有 self 類型相同的一兩個(gè)函數(shù)，可以直接使用 Argument Clinic 現(xiàn)有的 self 轉(zhuǎn)換器，把要用的類型作為 type 參數(shù)傳入：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[clinic input]
  
  
  
  
  
  
  
  _pickle.Pickler.dump
  
  
  
  
  
  
  
   self: self(type="PicklerObject *")
  
  
  
   obj: object
  
  
  
   /
  
  
  
  
  
  
  
  Write a pickled representation of the given object to the open file.
  
  
  
  [clinic start generated code]*/

如果有很多函數(shù)將使用同一類型的 self，則最好創(chuàng)建自己的轉(zhuǎn)換器，繼承自 self_converter 類但要覆蓋其 type 成員：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[python input]
  
  
  
  class PicklerObject_converter(self_converter):
  
  
  
   type = "PicklerObject *"
  
  
  
  [python start generated code]*/
  
  
  
  
  
  
  
  /*[clinic input]
  
  
  
  
  
  
  
  _pickle.Pickler.dump
  
  
  
  
  
  
  
   self: PicklerObject
  
  
  
   obj: object
  
  
  
   /
  
  
  
  
  
  
  
  Write a pickled representation of the given object to the open file.
  
  
  
  [clinic start generated code]*/

“定義類”轉(zhuǎn)換器

Argument Clinic 為訪問方法定義所在的類提供了便利。因?yàn)?heap type 方法需要獲取模塊級的運(yùn)行狀態(tài)，所以就十分有用。PyType_FromModuleAndSpec() 會將堆類型與模塊關(guān)聯(lián)起來。然后類就可用 PyType_GetModuleState() 獲取模塊狀態(tài)了，比如利用模塊的方法進(jìn)行獲取。

示例來自 Modules/zlibmodule.c。首先，在 clinic 的輸入塊添加 defining_class ：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[clinic input]
  
  
  
  zlib.Compress.compress
  
  
  
  
  
  
  
   cls: defining_class
  
  
  
   data: Py_buffer
  
  
  
   Binary data to be compressed.
  
  
  
   /

運(yùn)行 Argument Clinic 工具后，會生成以下函數(shù)簽名：

 
 
 
 
  
  
  
  /*[clinic start generated code]*/
  
  
  
  static PyObject *
  
  
  
  zlib_Compress_compress_impl(compobject *self, PyTypeObject *cls,
  
  
  
   Py_buffer *data)
  
  
  
  /*[clinic end generated code: output=6731b3f0ff357ca6 input=04d00f65ab01d260]*/

現(xiàn)在，以下代碼可以用 PyType_GetModuleState(cls) 獲取模塊狀態(tài)了：

 
 
 
 
  
  
  
  zlibstate *state = PyType_GetModuleState(cls);

每個(gè)方法只能有一個(gè)參數(shù)用到轉(zhuǎn)換器，且須位于 self 之后，若未用到 self 則為第一個(gè)參數(shù)。該參數(shù)的類型為 PyTypeObject *。__text_signature__ 中不會包含該參數(shù)。

defining_class 轉(zhuǎn)換器與 __init__ 及 __new__ 方法不兼容，他們不能使用 METH_METHOD 。

It is not possible to use defining_class with slot methods. In order to fetch the module state from such methods, use PyType_GetModuleByDef() to look up the module and then PyModule_GetState() to fetch the module state. Example from the setattro slot method in Modules/_threadmodule.c:

 
 
 
 
  
  
  
  static int
  
  
  
  local_setattro(localobject *self, PyObject *name, PyObject *v)
  
  
  
  {
  
  
  
   PyObject *module = PyType_GetModuleByDef(Py_TYPE(self), &thread_module);
  
  
  
   thread_module_state *state = get_thread_state(module);
  
  
  
   ...
  
  
  
  }

參見 PEP 573。

編寫自定義轉(zhuǎn)換器

上一節(jié)中已有提及……可以編寫自己的轉(zhuǎn)換器！轉(zhuǎn)換器就是一個(gè)繼承自``CConverter`` 的 Python 類。假如有個(gè)參數(shù)采用了 O& 格式，對此參數(shù)進(jìn)行解析就會去調(diào)用某個(gè)“轉(zhuǎn)換器函數(shù)” PyArg_ParseTuple() ，也就會用到自定義轉(zhuǎn)換器。

自定義轉(zhuǎn)換器類應(yīng)命名為 *something*_converter。只要按此規(guī)則命名，自定義轉(zhuǎn)換器類就會在 Argument Clinic 中自動(dòng)注冊；轉(zhuǎn)換器的名稱就是去除了 _converter 后綴的類名。（通過元類完成）。

不得由 CConverter.__init__ 派生子類。而應(yīng)編寫一個(gè) converter_init() 函數(shù)。converter_init() 必須能接受一個(gè) self 參數(shù)；所有后續(xù)的其他參數(shù) 必須是只認(rèn)關(guān)鍵字的參數(shù)。傳給 Argument Clinic 轉(zhuǎn)換器的所有參數(shù)都會傳入自定義 converter_init() 函數(shù)。

CConverter 的其他一些成員，可能需要在自定義子類中定義。下面列出了目前的成員：

type

變量要采用的 C 語言數(shù)據(jù)類型。type 應(yīng)為 int 之類的 Python 字符串，用于指定變量的類型。若為指針類型，則字符串應(yīng)以 ' *' 結(jié)尾。

default

該參數(shù)的缺省值，為 Python 數(shù)據(jù)類型。若無缺省值，則為 unspecified。

<
網(wǎng)站題目：創(chuàng)新互聯(lián)Python教程：ArgumentClinic的用法
標(biāo)題來源：http://www.dlmjj.cn/article/djoeshp.html

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Argument Clinic 的用法

Argument Clinic 的設(shè)計(jì)目標(biāo)

基本概念和用法

函數(shù)的轉(zhuǎn)換

進(jìn)階

符號化默認(rèn)值

對 Argument Clinic 生成的 C 函數(shù)和變量進(jìn)行重命名

函數(shù)轉(zhuǎn)換會用到 PyArg_UnpackTuple

可選參數(shù)組

采用真正的 Argument Clinic 轉(zhuǎn)換器，而不是 “傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器”

Py_buffer

高級轉(zhuǎn)換器

參數(shù)的默認(rèn)值

默認(rèn)值 `NULL`

設(shè)為默認(rèn)值的表達(dá)式

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對 Argument Clinic 生成的 C 函數(shù)和變量進(jìn)行重命名

函數(shù)轉(zhuǎn)換會用到 PyArg_UnpackTuple

可選參數(shù)組

采用真正的 Argument Clinic 轉(zhuǎn)換器，而不是 “傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器”

Py_buffer

高級轉(zhuǎn)換器

參數(shù)的默認(rèn)值

默認(rèn)值 NULL

設(shè)為默認(rèn)值的表達(dá)式

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默認(rèn)值 `NULL`