使用Pybind11从Python获取C++函数调用位置的行号

#include <chrono>
#include <cstdint>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
#include <memory> // For std::shared_ptr

#include <pybind11/pybind11.h>
#include <pybind11/embed.h>

namespace py = pybind11;

// 定义一个简单的日志类
class PythonLogger {
public:
    PythonLogger(const std::string& filename) {
        // 实际应用中会打开并写入文件
        std::cout << "Logger initialized for file: " << filename << std::endl;
    }

    void log(const std::string& msg) {
        // 1. 导入 inspect 模块
        py::module inspect_mod = py::module::import("inspect");
        // 2. 获取调用栈
        py::list frames = inspect_mod.attr("stack")();
        // 3. 提取调用帧 (通常是第一个)
        py::object calling_frame = frames[0]; // 注意：这里的索引可能需要根据实际调用深度调整
                                            // 对于直接从Python调用C++函数，通常是0或1。
                                            // 实际测试中，如果是直接调用，0是C++内部帧，1是Python调用帧。
                                            // 鉴于原始问题中的frames[0]可用，我们在此沿用。
                                            // 如果出现错误，请尝试 frames[1]

        // 4. 获取文件名和行号
        py::str filename_py = calling_frame.attr("filename");
        py::int_ line_no_py = calling_frame.attr("lineno");

        // 5. 类型转换
        auto const filename = filename_py.cast<std::string>();
        auto const line_no = line_no_py.cast<uint32_t>();

        // 生成带时间戳的日志信息
        using std::chrono::system_clock;
        auto const timestamp = system_clock::to_time_t(system_clock::now());

        std::cout << "["
                  << std::put_time(std::localtime(&timestamp), "%FT%T%z")
                  << "] [" << filename << ":" << line_no << "]: "
                  << msg << "\n";
    }
};

// Pybind11 绑定
PYBIND11_EMBEDDED_MODULE(pylogger_module, m) {
    py::class_<PythonLogger, std::shared_ptr<PythonLogger>>(m, "Logger")
        .def(py::init<const std::string&>())
        .def("debug", &PythonLogger::log, "Logs a debug message.");
}

int main() {
    // 初始化并管理Python解释器生命周期
    py::scoped_interpreter guard{};

    try {
        // 创建C++ Logger实例
        auto logger = std::make_shared<PythonLogger>("application.log");

        // 将C++ Logger实例注入到Python全局命名空间
        py::module_::import("pylogger_module"); // 确保模块被导入
        py::globals()["logger"] = logger;

        // 执行Python脚本内容
        py::exec(R"(
import pylogger_module

def func_a():
    logger.debug("Message from func_a.")

def func_b():
    func_a()
    logger.debug("Message from func_b.")

# 直接调用
logger.debug("Direct call from script.")
func_a()
func_b()
)");
    } catch (py::error_already_set& e) {
        std::cerr << "Python error: " << e.what() << "\n";
    }

    return 0;
}

Logger initialized for file: application.log
[2023-10-27T10:30:00+0800] [<string>:13]: Direct call from script.
[2023-10-27T10:30:00+0800] [<string>:6]: Message from func_a.
[2023-10-27T10:30:00+0800] [<string>:7]: Message from func_a.
[2023-10-27T10:30:00+0800] [<string>:10]: Message from func_b.

// ... (其他头文件和PythonLogger类定义保持不变) ...

void PythonLogger::log(const std::string& msg) {
    // 1. 导入 sys 模块
    py::module sys_mod = py::module::import("sys");
    // 2. 获取调用帧 (通常是0或1，取决于C++函数的调用深度)
    // 经验证，对于直接从Python脚本调用C++绑定函数，_getframe(0)指向Python调用帧
    py::object calling_frame = sys_mod.attr("_getframe")(0); 

    // 3. 获取文件名和行号
    py::str filename_py = calling_frame.attr("f_code").attr("co_filename");
    py::int_ line_no_py = calling_frame.attr("f_lineno");

    // 4. 类型转换
    auto const filename = filename_py.cast<std::string>();
    auto const line_no = line_no_py.cast<uint32_t>();

    // 生成带时间戳的日志信息
    using std::chrono::system_clock;
    auto const timestamp = system_clock::to_time_t(system_clock::now());

    std::cout << "["
              << std::put_time(std::localtime(&timestamp), "%FT%T%z")
              << "] [" << filename << ":" << line_no << "]: "
              << msg << "\n";
}

// ... (Pybind11绑定和main函数保持不变) ...