Как создать связь Keep_alive между объектом и членами совокупного возвращаемого значения в pybind11?

Я использую pybind11 для создания сопоставлений Python для библиотеки C++ и использую pybind11::keep_alive для управления временем существования объектов C++, на которые ссылаются другие объекты. Это прекрасно работает, когда реферер является прямым возвращаемым значением, но у меня возникают проблемы, когда реферер является частью совокупного возвращаемого значения.

Вероятно, проще всего проиллюстрировать это упрощенным, но полным примером:

#include <iostream>

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

namespace py = pybind11;

class Container {
public:
  int some_value;

  Container() {
    std::cerr << "Container constructed\n";
    some_value = 42;
  }

  ~Container() {
    some_value = -1;
    std::cerr << "Container destructed\n";
  }

  // Container is not copyable.
  Container(const Container &) = delete;
  Container &operator=(const Container &) = delete;

  // Iterator references the contents of Container.
  struct Iterator {
    Container *owner;
    int value() const { return owner->some_value; }
  };

  Iterator iterator() { return Iterator{this}; }

  std::pair<Iterator, bool> iterator_pair() { return {Iterator{this}, true}; }
};

PYBIND11_MODULE(example, module) {
  py::class_<Container> owner(module, "Container");

  py::class_<Container::Iterator>(owner, "Iterator")
      .def_property_readonly("value", &Container::Iterator::value);

  owner
      .def(py::init())
      .def("iterator",      &Container::iterator,      py::keep_alive<0, 1>())
      .def("iterator_pair", &Container::iterator_pair, py::keep_alive<0, 1>());
}

В приведенном выше примере у меня есть объект-контейнер, который возвращает итератор, ссылающийся на содержимое контейнера, поэтому итератор должен поддерживать работоспособность контейнера. Это прекрасно работает для метода iterator, где py::keep_alive<0, 1> заставляет объект Iterator сохранять ссылку на объект Container, который его создал.

Однако это не работает для метода iterator_pair. Например, работая так:

import example

def Test1():
    it = example.Container().iterator()
    print(it.value)  # prints 42

def Test2():
    it, b = example.Container().iterator_pair()
    assert b == True
    print(it.value)

Test1()  # OK
Test2()  # Fails!

Ошибка со следующим выводом:

Owner constructed
42
Owner destructed
Owner constructed
Owner destructed
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 13, in <module>
    Test2()  # Fails!
    ^^^^^^^
  File "test.py", line 8, in Test2
    it, b = example.Container().iterator_pair()
            ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
TypeError: cannot create weak reference to 'tuple' object

И я не могу удалить py::keep_alive(0, 1), потому что это приведет к преждевременному уничтожению Контейнера:

Owner constructed
42
Owner destructed
Owner constructed
Owner destructed
269054512

(Обратите внимание, что 269054512 — это просто случайный мусор в памяти, поскольку объект Owner уже освобожден, когда на его значение ссылается итератор.)

Каков рекомендуемый способ действий в подобных ситуациях?

Я также сталкивался с аналогичными проблемами при возврате std::vectors объектов, которые должны поддерживать активность своего родителя, поэтому я думаю, что более общий вопрос заключается в том, как вернуть агрегатные объекты, содержащие подобъекты, которые должны поддерживать активность своего родителя.

Один из обходных путей, который я могу придумать, — это обернуть Container в std::shared_ptr<> и использовать его также в итераторе. Таким образом, объект C++ Container остается активным независимо от того, ссылается ли на него в Python. Однако мне не очень хочется это делать, потому что это требует значительного рефакторинга на стороне C++, и создается впечатление, что я дублирую поддержку подсчета ссылок, которая уже есть в Python.