• 《Python 源码剖析》之对象


    py一切皆对象的实现

    Python中对象分为两类: 定长(int等), 非定长(list/dict等)

    所有对象都有一些相同的东西, 源码中定义为PyObject和PyVarObject, 两个定义都有一个共同的头部定义PyObject_HEAD(其实PyVarObject有自己的头部定义PyObject_VAR_HEAD, 但其实际上用的也是PyObject_HEAD).比如这里面就有那个引用计数

    /* Nothing is actually declared to be a PyObject, but every pointer to
     * a Python object can be cast to a PyObject*.  This is inheritance built
     * by hand.  Similarly every pointer to a variable-size Python object can,
     * in addition, be cast to PyVarObject*.
     * 没有什么实际上被声明为PyObject,但是每个指向Python对象的指针都可以转换为PyObject。这是手工建造的遗产。同样,每个指向可变大小的Python对象的指针也可以转换为PyVarObject *
     */
    /* MARK: 定长对象定义
    */
    typedef struct _object {
        PyObject_HEAD
    } PyObject;
    
    /* MARK: 变长对象定义
    */
    typedef struct {
        PyObject_VAR_HEAD
    } PyVarObject;
    
    /* MARK: 获取对象信息
    */
    #define Py_REFCNT(ob)           (((PyObject*)(ob))->ob_refcnt)引用计数
    #define Py_TYPE(ob)             (((PyObject*)(ob))->ob_type)类型
    #define Py_SIZE(ob)             (((PyVarObject*)(ob))->ob_size)内存大小
    

    PyObject_HEAD 对象头

    Python 内部, 每个对象拥有相同的头部.

    定义

    /* PyObject_HEAD defines the initial segment of every PyObject.  PyObject_HEAD定义了每个的PyObject的初始段*/
    #define PyObject_HEAD                   
        _PyObject_HEAD_EXTRA                
        Py_ssize_t ob_refcnt;    引用计数
        struct _typeobject *ob_type; 类型

    说明
    1. _PyObject_HEAD_EXTRA
    双向链表结构.
    2. Py_ssize_t ob_refcnt
    Py_ssize_t在编译时确定, 整型
    ob_refcnt, 引用计数, 跟Python的内存管理机制相关(基于引用计数的垃圾回收)
    3. struct _typeobject *ob_type
    *ob_type 指向类型对象的指针(指向_typeobject结构体)
    决定了这个对象的类型!


    PyObject 固定长度的对象

    定义

     typedef struct _object {
         PyObject_HEAD
     } PyObject;

    说明
    1. 依赖关系
    PyObject 包含了 PyObject_HEAD
    2.PyObject具有了共同的PyObject_HEAD头里面的
    Py_ssize_t ob_refcnt; 引用计数
    struct _typeobject *ob_type; 类型


    PyVarObject 变长对象

    定义

    typedef struct {
        PyObject_VAR_HEAD
    } PyVarObject;
    
    #define PyObject_VAR_HEAD   变长的头            
      PyObject_HEAD                       
      Py_ssize_t ob_size; /* Number of items in variable part */

    说明
    1. 依赖关系
    PyVarObject -> PyObject_VAR_HEAD -> PyObject_HEAD
    2.Py_ssize_t ob_size
    ob_size, 变长对象容纳的元素个数.就是PyObject_VAR_HEAD在PyObject_HEAD基础上定义的。

    关系

    这里写图片描述

    几个方法

    跟对象相关的方法

    #define Py_REFCNT(ob)           (((PyObject*)(ob))->ob_refcnt)
    读取引用计数
    
    #define Py_TYPE(ob)             (((PyObject*)(ob))->ob_type)
    获取对象类型
    
    #define Py_SIZE(ob)             (((PyVarObject*)(ob))->ob_size)
    读取元素个数(len)

    跟引用计数相关的方法

    Py_INCREF(op)  增加对象引用计数
    
    Py_DECREF(op)  减少对象引用计数, 如果计数位0, 调用_Py_Dealloc
    
    _Py_Dealloc(op) 调用对应类型的 tp_dealloc 方法(每种类型回收行为不一样的, 各种缓存池机制, 后面看)

    其他几个参数涉及

    ob_refcnt 引用计数, 与内存管理/垃圾回收相关
    ob_type   类型, 涉及Python的类型系统
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