如何导出默认构造函数？

对于C++类，如果没有定义任何构造函数，则编译器会自动生成默认构造函数。但是，如果我们要将该类导出为Python扩展模块，则必须手动导出默认构造函数。本文将介绍如何实现该功能。

在Python扩展模块中，我们需要使用PyTypeObject结构体定义Python对象类型。该结构体中有一个名为tp_new的成员，它是一个函数指针，用于创建新的Python对象。如果不定义这个成员，则Python解释器将无法创建该对象。因此，我们可以定义一个名为tp_new的函数，它将调用C++类的默认构造函数来创建新的对象。以下是一个简单的示例：

typedef struct {
    PyObject_HEAD
    MyClass* pMyClass;
} PyMyClass;

static PyTypeObject PyMyClassType = {
    PyVarObject_HEAD_INIT(NULL, 0)
    "mymodule.MyClass",       /* tp_name */
    sizeof(PyMyClass),        /* tp_basicsize */
    0,                        /* tp_itemsize */
    (destructor)PyMyClass_dealloc, /* tp_dealloc */
    0,                        /* tp_print */
    0,                        /* tp_getattr */
    0,                        /* tp_setattr */
    0,                        /* tp_reserved */
    0,                        /* tp_repr */
    0,                        /* tp_as_number */
    0,                        /* tp_as_sequence */
    0,                        /* tp_as_mapping */
    0,                        /* tp_hash */
    0,                        /* tp_call */
    0,                        /* tp_str */
    0,                        /* tp_getattro */
    0,                        /* tp_setattro */
    0,                        /* tp_as_buffer */
    Py_TPFLAGS_DEFAULT |
        Py_TPFLAGS_BASETYPE,   /* tp_flags */
    "MyClass objects",        /* tp_doc */
    0,                        /* tp_traverse */
    0,                        /* tp_clear */
    0,                        /* tp_richcompare */
    0,                        /* tp_weaklistoffset */
    0,                        /* tp_iter */
    0,                        /* tp_iternext */
    PyMyClass_methods,        /* tp_methods */
    PyMyClass_members,        /* tp_members */
    0,                        /* tp_getset */
    0,                        /* tp_base */
    0,                        /* tp_dict */
    0,                        /* tp_descr_get */
    0,                        /* tp_descr_set */
    0,                        /* tp_dictoffset */
    (initproc)PyMyClass_init, /* tp_init */
    0,                        /* tp_alloc */
    PyType_GenericNew,        /* tp_new */
};

static PyObject* PyMyClass_new(PyTypeObject *type, PyObject *args, PyObject *kwds)
{
    PyMyClass* self;
    self = (PyMyClass*)type->tp_alloc(type, 0);
    if (self != NULL) {
        self->pMyClass = new MyClass(); // 调用默认构造函数
    }
    return (PyObject *)self;
}

在上面的示例代码中，我们定义了一个名为PyMyClass_new的函数，它将被用作tp_new的函数指针。该函数使用C++的new运算符调用MyClass的默认构造函数来创建一个新的对象。

在PyTypeObject结构体中，我们把tp_new的函数指针设置为PyType_GenericNew，它是Python解释器提供的默认函数，用于创建任何Python对象。当Python解释器需要创建一个新的MyClass对象时，它将自动调用PyMyClass_new函数。

通过这种方式，我们就可以成功导出MyClass的默认构造函数，从而使其可以被Python扩展模块使用。

参考文献：

1. Extending Python with C or C++ - Defining New Types