Python 源码阅读 - 对象

结束休息期, 开始准备面试事宜了, 发现要准备的东西好多(╯‵□′)╯︵┻━┻, 顺手整理下Python源码阅读笔记(力争在写完前找到工作)

参考内容: Python源码 + <<Python源码剖析>>

用源代码+说明+图解的方式, 尽量说明白吧, 有一份注释在github上

内容:

-> 对象/类型
-> 各种内建类型对象及机制
-> 虚拟机相关(编译及执行)
-> 内存管理/动态加载/多线程等

PS: 画图的话google doc很好用

好的, 第一篇开始

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一切皆为对象

对象, 在C语言是如何实现的?

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).

源码位置: Include/object.h

PyObject_HEAD

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. */
#define PyObject_HEAD                   \
    _PyObject_HEAD_EXTRA                \
    Py_ssize_t ob_refcnt;               \
    struct _typeobject *ob_type;

说明

1. _PyObject_HEAD_EXTRA
先忽略, 双向链表结构, 后面垃圾回收再说

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

定义

 typedef struct _object {
     PyObject_HEAD
 } PyObject;

说明

 1. 依赖关系
 PyObject -> PyObject_HEAD

结构

PyVarObject

定义

typedef struct {
    PyObject_VAR_HEAD
} PyVarObject;

#define PyObject_VAR_HEAD               \
  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

结构

代码关系

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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changelog:

2013-08-05 first version