PyO3 - 傳遞類擴展另一個類作為函數參數

Question

我有一個 Rust 庫，我希望能夠從 Python 中使用它。 所以我可以使用 PyO3 進行綁定。

假設我在 Rust 中有一個以下庫：

pub trait Animal {
    fn make_sound();
}

pub struct Dog {}

impl Animal for Dog {
    fn make_sound() {
       println!("whoof whoof");
    }
}

pub struct Cat {}

impl Animal for Cat {
    fn make_sound() {
       println!("miaauwwww");
    }
}

pub fn make_three_sounds(&impl Animal) {
    animal.make_sound();
    animal.make_sound();
    animal.make_sound();
}

該庫的用戶可以使用結構體 Dog 和 Cat 以及函數 make_three_sounds。 但是他們也可以使用特征 Animal 來定義他們自己的動物，然后將其傳遞給函數 make_three_sounds。

現在，假設我希望從 Python 中使用這個庫。 所以我可以使用 PyO3 來制作 Rust -> Python 綁定。 然而，問題是在 Python 中這會以不同的方式實現。 您將擁有一個可以擴展的類，而不是 trait。 所以在 Python 中，這個庫看起來像這樣：

Class Animal:
    def make_sound():
        raise Error("Unimplemented abstract method")

class Dog(Animal):
    def make_sound():
        print("woaggh woafgg")

class Cat(Animal):
    def make_sound():
        print("miaaoww")

def make_three_sounds(a: Animal):
    a.make_sound()
    a.make_sound()
    a.make_sound()

為了創建一個類 Dog 和 Cat，我只需要在 Dog 和 Cat 結構體上方使用“#[pyclass]”和“#[pymethods]”。 問題在於創建一個可以擴展然后傳遞給函數 make_three_sounds 的 Animal 類。 為了創建 Animal 類，我可以創建一個將使用 Animal trait 的結構，然后在其上方添加“#[pyclass]”。

但問題是：當 Python 庫的用戶擴展該類 (Animal) 然后將其傳遞給 make_three_sounds 時，它將不起作用，因為 make_three_sounds 必須接受一個實現 trait Animal 的結構，而該 Python 對象沒有實現那個trait（雖然它是一個類的對象，它擴展了一個實現它的類/結構）。 我可以制作接受 PyAny 對象的make_three_sounds函數的包裝器，但是稍后我將如何將該對象傳遞給實際的make_three_sounds函數？

Answer 1

我可以看到的一種解決方案如下。

我創建了一個函數make_three_sounds(PyAny a) ，它將是 Rust make_three_sounds(&impl Animal a)函數的包裝器。 該包裝器將接受 PyAny 類型的對象。 稍后我將執行以下操作。 我將有一個特殊的結構 PyAnimal 實現 trait Animal。 該特征將有一個名為python_object的屬性。 來自 Python 的 PyAny 對象（表示擴展 Animal 的類的對象）稍后將分配給該屬性python_object 。 PyAnimal 將必須實現 trait 方法，並且該方法的實現將在python_object上調用該方法（PyAny 結構具有可以調用該對象的任何方法的 callmethod 方法）。 然后該 PyAnimal 對象將傳遞給make_three_sounds(&impl Animal a)函數。 所以PyAnimal的實現或多或少如下：

struct PyAnimal {
    python_object: PyAny
}

impl Animal for PyAnimal {
   fn make_sound() {
       python_object.call_method('make_sound');
   }
}