《扩展和嵌入python解释器》1.10.3 危险情况(Thin Ice) -优快云博客

1.10.3 危险情况(Thin Ice)

有几种使用借用引用的情况，看上去没有坏处，但可能导致一些问题。所有这些和隐含求助解释器有关，这会导致引用拥有者清除引用。

第一个也是最重要导致这个问题的是关于Py_DECREF()使用在不相关对象，上，而对象是对列表对象的借用引用，如：

void
bug(PyObject *list)
{
    PyObject *item = PyList_GetItem(list, 0);

    PyList_SetItem(list, 1, PyInt_FromLong(0L));
    PyObject_Print(item, stdout, 0); /* BUG! */
}

这个函数首先借用引用list[0]，然后将list[1]的值替换为0，并最后打印出借用引用。没有什么问题吧，没有？但有问题。

让我们进入PyList_SetItem()函数控制流程。 list拥有所有条目item的引用，所以，当item1被替换时，它必须删除原来的item1。现在，假设原来的item1是一个用户定义类的实例，并进一步假设这个类定义了__del__()方法。如果这个类实例的引用计数为1，删除它会调用__del__()方法。

由于是用Python写的， __del__()方法能够指向任意的Python代码。可能做一些什么使bug()函数中item的引用无效吗？你说得没错！假设传入bug()函数的list可以访问__del__()方法，并执行效果如同‘del list[0]’的语句。并假设这是对象的最后的一个引用，它将释放对象相关的内存，于是，item无效了。

一旦你直到问题的根源，答案很容易：临时增加引用计数。函数正确的版本是：

void
no_bug(PyObject *list)
{
    PyObject *item = PyList_GetItem(list, 0);

    Py_INCREF(item);
    PyList_SetItem(list, 1, PyInt_FromLong(0L));
    PyObject_Print(item, stdout, 0);
    Py_DECREF(item);
}

有一个真实故事，旧版本的Python包含这个bug的变体，并且一些人花费大量的时间在C调试器上，去发现为什么__del__()方法会失败。

借用引用问题的第二种情况是一个涉及线程的变量。正常情况下，Python解释器的多个线程不能进入相互的执行路径，因为有一个全局锁保护Python的整个对象空间。然而，使用Py_BEGIN_ALLOW_THREADS宏可以暂时释放这个锁。并用Py_END_ALLOW_THREADS重新获得锁。这一般是阻塞I/O调用，在等待I/O完成中，让其他线程使用处理器。显然，下面函数和前面一个有相同的问题：

void
bug(PyObject *list)
{
    PyObject *item = PyList_GetItem(list, 0);
    Py_BEGIN_ALLOW_THREADS
    ...some blocking I/O call...
    Py_END_ALLOW_THREADS
    PyObject_Print(item, stdout, 0); /* BUG! */
}