15.18 传递已打开的文件给C扩展

问题

你在 Python 中有一个打开的文件对象，但是需要将它传给要使用这个文件的 C 扩展。

解决方案

要将一个文件转换为一个整型的文件描述符，使用 PyFile_FromFd() ，如下：

PyObject *fobj;     /* File object (already obtained somehow) */
int fd = PyObject_AsFileDescriptor(fobj);
if (fd < 0) {
   return NULL;
}

结果文件描述符是通过调用 fobj 中的 fileno() 方法获得的。 因此，任何以这种方式暴露给一个描述器的对象都适用（比如文件、套接字等）。 一旦你有了这个描述器，它就能被传递给多个低级的可处理文件的 C 函数。

如果你需要转换一个整型文件描述符为一个 Python 对象，使用下面的 PyFile_FromFd() :

int fd;     /* Existing file descriptor (already open) */
PyObject *fobj = PyFile_FromFd(fd, "filename","r",-1,NULL,NULL,NULL,1);

PyFile_FromFd() 的参数对应内置的 open() 函数。 NULL 表示编码、错误和换行参数使用默认值。

讨论

如果将 Python 中的文件对象传给 C，有一些注意事项。 首先，Python 通过 io 模块执行自己的 I/O 缓冲。 在传递任何类型的文件描述符给 C 之前，你都要首先在相应文件对象上刷新 I/O 缓冲。 不然的话，你会打乱文件系统上面的数据。

其次，你需要特别注意文件的归属者以及关闭文件的职责。 如果一个文件描述符被传给 C，但是在 Python 中还在被使用着，你需要确保 C 没有意外的关闭它。 类似的，如果一个文件描述符被转换为一个 Python 文件对象，你需要清楚谁应该去关闭它。PyFile_FromFd() 的最后一个参数被设置成 1，用来指出 Python 应该关闭这个文件。

如果你需要从 C 标准 I/O 库中使用如 fdopen() 函数来创建不同类型的文件对象比如 FILE * 对象， 你需要特别小心了。这样做会在 I/O 堆栈中产生两个完全不同的 I/O 缓冲层 （一个是来自 Python 的 io 模块，另一个来自 C 的 stdio ）。 像 C 中的 fclose() 会关闭 Python 要使用的文件。 如果让你选的话，你应该会选择去构建一个扩展代码来处理底层的整型文件描述符， 而不是使用来自 <stdio.h> 的高层抽象功能。