В моей программе я управляю ссылками на объекты python в С++. То есть все мои классы получены из класса Referenced, который содержит указатель на соответствующий объект python.
class Referenced
{
public:
    unsigned use_count() const
    { 
        return selfptr->ob_refcnt;
    }
    void add_ref() const
    {
        Py_INCREF(selfptr);
    }
    void remove_ref() const
    {
        Py_DECREF(selfptr);
    }
    PyObject* selfptr;
};
Я использую intrusive_ptr для хранения объектов, полученных из ссылки. Это позволяет мне легко сохранять ссылки на требуемые объекты python на С++ и получать к ним доступ, если это необходимо. Но моя программа вылетает (только в windows howewer), когда объект python будет удален из С++, т.е. когда я вызываю Py_DECREF (selfptr), selfptr- > ob_refcnt == 1. Является ли этот подход ОК?
Обновление: Я, наконец, понял проблему в своей программе. Он не был напрямую связан с удалением объекта. Чтобы проверить исходный вопрос, я внедрил простой модуль расширения, запоминающий ссылку на объект python и освобождающий его по требованию. Вот он:
#include <Python.h>
static PyObject* myObj;
static PyObject* acquirePythonObject(PyObject* self, PyObject* obj)
{
    printf("trying to acquire python object %p, refcount = %d\n", obj, obj->ob_refcnt);
    myObj = obj;
    Py_INCREF(myObj);
    printf("reference acquired\n");
    return Py_True;
}
static PyObject* freePythonObject(PyObject*, PyObject*)
{
    printf("trying to free python object %p, refcount = %d\n", myObj, myObj->ob_refcnt);
    Py_DECREF(myObj);
    printf("reference removed\n");
    return Py_True;
}
static PyMethodDef moduleMethods[] =
{
    {"acquirePythonObject", acquirePythonObject, METH_O, "hold reference to python object."},
    {"freePythonObject", freePythonObject, METH_NOARGS, "free reference to python object."},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};
PyMODINIT_FUNC initmodule(void)
{
    Py_InitModule("module", moduleMethods);
}
И python script:
import module
class Foo:
    def __init__(self):
        print "Foo is created"
    def __deinit__(self):
        print "Foo is destroyed"
def acquireFoo():
    foo = Foo()
    module.acquirePythonObject(foo)
def freeFoo():
    module.freePythonObject()
if __name__ == "__main__":
    acquireFoo()
    freeFoo()
Примеры легко запускаются в windows и linux. Ниже представлен результат.
Foo is created
trying to acquire python object 0x7fa19fbefd40, refcount = 2
reference acquired
trying to free python object 0x7fa19fbefd40, refcount = 1
Foo is destoryed
reference removed