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Add _DuringGC functions for tp_traverse

Aberta
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interpreter-core topic-C-API type-feature
Linguagem predominante
Python
Estrelas
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Descrição

Feature or enhancement

As seen in https://discuss.python.org/t/adding-c-api-for-use-in-tp-traverse/105331/13 and https://github.com/capi-workgroup/decisions/issues/95:

There are newly documented restrictions on tp_traverse:

The traversal function must not have any side effects. It must not modify the reference counts of any Python objects nor create or destroy any Python objects.

But, whether a C-API function modifies some reference count is an implementation detail that we can change at any time. Core devs can add logging, an audit event, or a warning, to virtually any function.
This implies that you can't safely use any C API function in tp_traverse, unless it guarantees that it has no side effects.

I propose to add such side-effect-free versions of some functions useful in tp_traverse, with a _DuringGC suffix -- namely:

  • PyObject_GetTypeData_DuringGC
  • PyObject_GetItemData_DuringGC
  • PyType_GetModuleState_DuringGC
  • PyModule_GetState_DuringGC
  • PyModule_GetToken_DuringGC
  • PyType_GetBaseByToken_DuringGC
  • PyType_GetModule_DuringGC
  • PyType_GetModuleByToken_DuringGC

Compared to their non-suffixed variants, the main difference is that we promise that these will remain safe to use in tp_traverse. The other differences are that these functions cannot fail, and (where applicable) they return borrowed references rather than strong ones.

Also, Py_VISIT, Py_SIZE, PyObject_VisitManagedDict as well as the visitproc that Python passes to tp_traverse will be documented to work like this.
[edit] I'll also include a few ones useful in these: PyObject_TypeCheck, PyType_IsSubtype, PyType_HasFeature, Py{<type>}_Check, Py{<type>}_CheckExact.

Users that call any _DuringGC function (including some type's tp_traverse) must manually must ensure that the type, MRO, and layout of any argument doesn't concurrently change. That means only calling them from tp_traverse.

Linked PRs
  • gh-145925

Guia de contribuição

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Primeiros passos

  1. Leia a issue inteira e depois o guia de contribuição do projeto.
  2. Comente na issue dizendo que vai assumir — evita que duas pessoas façam o mesmo trabalho.
  3. Faça um fork do repositório e trabalhe em uma branch.
  4. Abra um pull request que referencie o número da issue.

Direção de pesquisa

Comece lendo a discussão vinculada sobre a C-API, a issue 95 de decisões e o PR gh-145925. Revise as funções _DuringGC listadas e as APIs relacionadas Py_VISIT, Py_SIZE, visitproc e de verificação de tipos. Considera-se concluído quando as APIs propostas sem efeitos colaterais e suas garantias de segurança para tp_traverse estiverem implementadas e documentadas.

Escrita pelo modelo de indexação a partir do texto da issue.

Avaliação

Stack de tecnologia
c, python
Domínio
api, backend-api-design
Tipo de issue
Funcionalidade
Dificuldade
5/5
Tempo estimado
Mais de uma semana
Status de atividade
Estagnada
Clareza
Razoavelmente clara
Facilidade para iniciantes
25/100

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