Cython 具有不同类型的相同类

Question

我有两个 cdef 类B和C ，它们的方法完全相同。 它们之间的唯一区别是它们的属性类型：一个具有mpz属性，另一个具有int属性。

我的第一个猜测是使用抽象的 class A ，它将被B和C覆盖。 问题是 Cython 显然不希望我覆盖属性（另外，我应该为抽象 class 的属性赋予哪种类型？）。 我这样做的错误是：

------------------------------------------------------------
...

cdef class TestModularNumber:
    cdef readonly mpz value, modulo

cdef class TestInheritance(TestModularNumber):
    cdef readonly int value, modulo                     ^
------------------------------------------------------------

finite_field/testmodular.pxd:10:22: 'value' redeclared

我的第二个猜测是使用单个 class 与这样的融合类型：

ctypedef fused mpz_or_int:
    int
    mpz

但是 Cython 抱怨我使用这种类型进行操作（比如% ，即使它是为这两种类型定义的）。 我得到的错误是：

------------------------------------------------------------
...
ctypedef fused mpz_or_int:
    int
    mpz

cdef class TestModularNumber:
    cdef readonly mpz_or_int value, modulo                                   ^
------------------------------------------------------------

finite_field/testmodular.pxd:12:36: Type is not specialized

------------------------------------------------------------
...
from gmpy2 import invert, powmod


cdef class TestModularNumber:
    def __cinit__(self, mpz_or_int value, mpz_or_int modulo):
        self.value = value
           ^
------------------------------------------------------------

finite_field/testmodular.pyx:7:12: Invalid use of fused types, type cannot be specialized

------------------------------------------------------------
...
        if not self.has_modular_square_root():
            raise ValueError(f"{self.value} is a non-residue modulo {self.modulo}.")
        if self.value == 0 or self.value == 1:
            return TestModularNumber(self.value, self.modulo)

        if self.modulo % 4 == 3:
                      ^
------------------------------------------------------------

finite_field/testmodular.pyx:145:23: Compiler crash in AnalyseExpressionsTransform

现在，我复制/粘贴了这两个类，但这是一个肮脏的技巧，显然，每次我必须修改这些类的方法时，我都会哭:)

我认为 go 的方法是使用融合类型，但我怎样才能找到解决这个问题的方法？

Answer 1

由于 Cython 中解释的原因：python class 包装器中的模板通常在 Cython 中不可用。 cdef classes不能有融合成员。 在回答该问题时，我建议使用“复制/粘贴”方法，但可能会尝试将其自动化。

对于这种特定情况，我想知道您是否可以通过将实现从 class 中取出到单独的cdef融合函数中来做得更好。 首先为您的cdef classes定义一个融合的 class

ctypedef fused cdef_pz_or_int:
    # cdef classes _can_ be part of fused types
    TestModularNumber
    TestInheritance

我建议在类之间不要有任何 inheritance 关系——只要让它们实现一个（半）公共接口。

实际的实现是在非成员融合函数中：

cdef has_modular_square_root(cdef_pz_or_int self):
    value = self.value  # cython should be able to infer this type
    # more logic goes here....

您显然可以将cdef_pz_or_int和pz_or_int混合并匹配为 arguments （如果您需要这样做），但是它可能需要为所有组合生成有效代码。

---

我不是 100% 相信这对你有用 - 如果不是，我很乐意删除它。