zg手冊 之 python2.7.7源碼分析（1）-- python中的對象

源代碼主要目錄結構

1. Demo： python 的示例程序

2. Doc： 文檔

3. Grammar： 用BNF的語法定義了Python的所有語法，提供給解析器使用

4. Include： 頭文件，在用c/c++編寫擴展模塊時使用

5. Lib： Python自帶的標準庫，用python編寫的

6. Modules： 用c編寫的內建模塊的實現，zlib，md5 等

7. Objects： 內建對象類型的實現 list，dict 等

8. PC：      windows 平臺相關文件

9. PCbuild： Microsoft Visual C++ 項目工程目錄

10. Parser：  對 Python 代碼進行詞法分析和語法分析的代碼

11. Python：  字節碼編譯器和解釋器

12. Tools：   一些用 Python 開發的工具

python 的對象定義和建立

在 python 中，一切都是對象

python 中的對象有定長對象PyObject (如 int 對象)，變長對象PyVarObject（如 list 對象）， Python 的對象都屬於這兩種之一。對象中包含引用計數和類型信息，管理和建立對象須要用到。還包含屬性值的存儲空間。

PyObject 對象在內存中的結構相似下面代碼：

// 在 Include/object.h 中
// 定長對象
typedef struct _object {
    int ob_refcnt; // 用於內存管理的引用計數
    struct _typeobject *ob_type; // 類型對象，包含類型信息
} PyObject;

// 變長對象
typedef struct {
    int ob_refcnt; // 用於內存管理的引用計數
    struct _typeobject *ob_type; // 類型對象，包含類型信息
    Py_ssize_t ob_size; // 變長對象（容器類: list等）容納元素的個數
} PyVarObject;

// int 對象
typedef struct {
    PyObject_HEAD
    long ob_ival;
} PyIntObject;

類型對象

在PyObject 的類型對象中（struct _typeobject *ob_type;），有關於類型的名稱，內存佔用大小，構造，析構函數指針等屬性。這些是建立對象所須要的信息。

// 類型對象定義代碼片斷
typedef struct _typeobject {
    PyObject_VAR_HEAD
    const char *tp_name; /* 名稱, 打印時輸出的格式 "<module>.<name>" */
    Py_ssize_t tp_basicsize, tp_itemsize; /* 建立對象時分配的內存空間大小 */

    /* 類型實現的標準方法 */
    destructor tp_dealloc;
    printfunc tp_print;
    getattrfunc tp_getattr;
    setattrfunc tp_setattr;
    cmpfunc tp_compare;
    reprfunc tp_repr;

    /* 數值對象的操做方法集合 */
    PyNumberMethods *tp_as_number;

    /* 序列對象的操做方法集合 */
    PySequenceMethods *tp_as_sequence;

    /* 關聯對象的操做方法集合 */
    PyMappingMethods *tp_as_mapping;
// ...
} PyTypeObject;

// python 的類的基本類型，全部類型都應該從這個類型繼承
PyAPI_DATA(PyTypeObject) PyType_Type; /* built-in 'type' */
PyAPI_DATA(PyTypeObject) PyBaseObject_Type; /* built-in 'object' */
PyAPI_DATA(PyTypeObject) PySuper_Type; /* built-in 'super' */

1. 全部類型對象，自定義類對象的類型都是 PyType_Type（python內置的 type 類型），PyType_Type 自己也是一個對象。

2. 上面的 PyBaseObject_Type 類對象是全部其餘類的基類（python中內置的 object 類型）。PyBaseObject_Type 自己也是一個對象。

3. 數值/序列/關聯對象的操做方法集合，定義了對象具備這三種對象的操做方法（如數值對象也能夠有 []取值操做）。

對象的建立

類型對象在腳本被執行的時候建立，而且添加到符號表。在須要建立類對象的實例時，從符號表中獲取類型對象，並建立它的實例（在 symtable.c 文件中有相關符號表的代碼）。 C api 建立類對象有一套接口：

// 建立一個整型類對象
PyObject* intObj = PyObject_New(PyObject, &PyInt_Type);

PyObject *_PyObject_New(PyTypeObject *tp)
{
    PyObject *op;
    op = (PyObject *) PyObject_MALLOC(_PyObject_SIZE(tp));
    if (op == NULL)
        return PyErr_NoMemory();
    return PyObject_INIT(op, tp);
}

在 python 中建立對象時，建立過程以下例描述:

class Test(object):
    pass

objTest = Test()

1. PyObject_Call 函數被調用，參數是 Test 類對象

2. 由於繼承自 object， 根據類型對象的類型調用 object類型的 tp_call

3. tp_call 調用 tp_new，tp_init（對應 python類的 __init__ 初始化構造函數）。

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