Cpython 中 PyObject 的序列化

Question

我正在尝试在文件中写入一个 PyObject（以字节为单位），然后通过 Python 解释器的其他实例访问它。尽管我的主要目标是以某种方式在共享内存中包含一些 PyObjects，以便其他 python vm 实例可以访问此共享内存中的这些对象。但据我所知，共享内存（至少在 linux 中）也像文件一样工作，例如写入文件描述符和从文件描述符读取。因此，我需要将 PyObject 转换为字节，将其存储在某个文件中，并要求其他 python 解释器读取该文件。

沿着这个方向，我写了下面的函数，它接受一个 python 整数对象，将它存储在一个文件中，然后再次读取它并返回它。

PyObject* func(PyObject* self, PyObject* args)
{
    // Writing the Object to a file                                   //1
    const char* const path = "file.bin";                              //2
    FILE* file = fopen(path,"wb");                                    //3
    fwrite( args, sizeof(PyLongObject) , 1 , file );                  //4
    fclose( file );                                                   //5

    //Reading the Object from the file
    file = fopen(path,"rb");                                          //6
    PyObject* contents = NULL;                                        //7
    contents = PyMem_Malloc( sizeof(PyLongObject) );                  //8  
    fread( contents, sizeof(PyLongObject) , 1 , file );               //9
    fclose( file );                                                   //10
    
    //Forcing the REFCOUNT to 1
    Py_SET_REFCNT(contents,1);                                        //11

    return contents;                                                  //12
} 

所以如果我从模块中导入这个函数，并以整数形式给出输入，它就可以工作。这意味着它将整数 pyobject 写入文件，关闭文件，然后再次打开文件，将其内容传输到另一个 pyobject 变量，然后返回它。因此，如果我将 1 作为参数传入，则 1 将作为 pyobject 返回。

但考虑了几个小时后，我有很多疑问。

1. 在第 4 行，如果我理解正确的话，我也在硬编码包含在这个对象中的所有指针，当我尝试从不同的 python vm 打开它时，它们将变得无用，因为所有地址都会不同.

2. 在第 8 行，我在这里使用 PyMem_Malloc，所以我应该在该行的某处使用 free 吗？或者一旦这个“内容”对象引用计数达到 0，python vm 会调用 free 吗？

3. 在第 11 行，我强制我的新对象的引用计数为 1，因为旧对象 (args) 引用计数也被复制到这里并且可能大于 1。这是正确的做法吗？

4. 如果我的初始对象（args）达到引用计数 0 会发生什么？由于我已将所有指针从“args”复制到“contents”，将删除 args，同时删除“args”指向的原始对象，从而使“contents”中的指针无用。这个我试过了，如下

>>> from some_module import func
>>> a = 999999
>>> b = func(a)
>>> del(a)
>>> b
999999

“内容”变量出于某种原因仍然有效。为什么这行得通或者我的理解在两者之间的某个地方是错误的？

5. 最后但并非最不重要的一点，做上述事情的实际正确方法是什么。也就是把python对象灭菌成文件，然后再通过文件读取。