在Python中模拟指针

Question

我正在尝试将内部语言（ihl）交叉编译为Python。ihl的功能之一是指针和引用的行为与您期望的C或C ++一样。例如，您可以执行以下操作：a = [1,2];  // a has an array b = &a;     // b points to a*b = 2;     // derefernce b to store 2 in aprint(a);   // outputs 2print(*b);   // outputs 2有没有办法在Python中复制此功能。我应该指出，我认为我已经混淆了一些人。我不要Python中的指针。我只是想向那里的Python专家了解一下，我应该生成什么Python以模拟上面显示的情况我的Python不是最好的Python，但到目前为止，我的探索还没有产生任何有希望的东西：(我应该指出，我们正在寻求从ihl转向更通用的语言，因此，如果有人可以提出另一种更合适的语言，我们就不会真正依赖于Python。

Answer 1

可以明确地做到这一点。

class ref:

    def __init__(self, obj): self.obj = obj

    def get(self):    return self.obj

    def set(self, obj):      self.obj = obj

a = ref([1, 2])

b = a

print a.get()  # => [1, 2]

print b.get()  # => [1, 2]

b.set(2)

print a.get()  # => 2

print b.get()  # => 2

Answer 2

如果要编译类似C的语言，请说：

func()

{

    var a = 1;

    var *b = &a;

    *b = 2;

    assert(a == 2);

}

进入Python，那么所有“ Python的一切都是参考”的东西都是用词不当。

的确，Python中的所有内容都是引用，但是许多核心类型（int，字符串）是不可变的，这一事实在许多情况下实际上都无法解决。没有直接的方法可以在Python中实现上述功能。

现在，您可以间接执行此操作：对于任何不可变类型，请将其包装为可变类型。Ephemient的解决方案有效，但是我经常这样做：

a = [1]

b = a

b[0] = 2

assert a[0] == 2

（我这样做是为了解决Python在2.xa中缺少“非本地”的问题。）

这意味着更多的开销：每个不可变类型（或每个类型，如果您不想区分的话）都会突然创建一个列表（或另一个容器对象），因此您在增加变量的开销。单独来说，它并不多，但是当应用于整个代码库时，它会累加起来。

您可以通过只包装不可变类型来减少这种情况，但是随后您需要跟踪输出中包装了哪些变量，哪些没有包装，因此可以使用“ a”或“ a [0]”访问值适当地。可能会长毛。

至于这是否一个好主意，这取决于您为什么这样做。如果您只想运行VM，我倾向于拒绝。如果您希望能够从Python调用现有语言，建议您使用现有的VM并为其创建Python绑定，以便您可以从Python访问和调用它。

Answer 3

几乎就像我投票赞成的短暂 答案一样，您可以使用Python的内置属性函数。它将执行与refephemient答案中的类几乎类似的操作，只是现在，您不必调用被迫使用get和set方法来访问ref实例的方法，而只需调用已在类定义中作为属性分配的实例的属性。从Python文档（除非我将C更改为ptr）：

class ptr(object):

    def __init__(self):

        self._x = None

    def getx(self):

        return self._x

    def setx(self, value):

        self._x = value

    def delx(self):

        del self._x

    x = property(getx, setx, delx, "I'm the 'x' property.")

两种方法都像C指针一样工作，而无需诉诸global。例如，如果您有一个使用指针的函数：

def do_stuff_with_pointer(pointer, property, value):

    setattr(pointer, property, value)

例如

a_ref = ptr()      # make pointer

a_ref.x = [1, 2]   # a_ref pointer has an array [1, 2]

b_ref = a_ref      # b_ref points to a_ref

# pass ``ptr`` instance to function that changes its content

do_stuff_with_pointer(b_ref, 'x', 3)

print a_ref.x      # outputs 3

print b_ref.x      # outputs 3

另一个非常疯狂的选择是使用Python的ctypes。尝试这个：

from ctypes import *

a = py_object([1,2]) # a has an array 

b = a                # b points to a

b.value = 2          # derefernce b to store 2 in a

print a.value        # outputs 2

print b.value        # outputs 2

或者如果您想真正看上

from ctypes import *

a = py_object([1,2])   # a has an array 

b = pointer(a)         # b points to a

b.contents.value = 2   # derefernce b to store 2 in a

print a.value          # outputs 2

print b.contents.value # outputs 2

这更像是OP的原始请求。疯！