| 元素名稱 | 說明 |
|---|---|
| ob_refcnt | 引用計數(shù)，對象被其他地方引用時加一，引用解除時減一； 當引用計數(shù)為零，便可將對象回收，這是最簡單的垃圾回收機制。 |
| ob_type | 類型指針指向?qū)ο蟮念愋蛯ο螅愋蛯ο竺枋鰧嵗龑ο蟮臄?shù)據(jù)及行為。 |
| _PyObject_HEAD_EXTRA | 宏，同樣定義在Include/object.h頭文件內(nèi)。 |
#ifdef Py_TRACE_REFS
/* Define pointers to support a doubly-linked list of all live heap objects. */
#define _PyObject_HEAD_EXTRA \
struct _object *_ob_next; \
struct _object *_ob_prev;
#define _PyObject_EXTRA_INIT 0, 0,
#else
#define _PyObject_HEAD_EXTRA
#define _PyObject_EXTRA_INIT
#endif
如果Py_TRACE_REFS被定義，宏展開為兩個指針ob_next和ob_prev用來實現(xiàn)雙向鏈表。注釋中說明，雙向鏈表用于跟蹤所有活躍堆對象，一般不啟用，不深入介紹。
用于表示變長對象的PyVarObject結(jié)構(gòu)體是在PyObject結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)上加入長度信息。
typedef struct {
PyObject ob_base;
Py_ssize_t ob_size; /* Number of items in variable part */
} PyVarObject;
相比object結(jié)構(gòu)體增加了ob_size字段用于記錄元素個數(shù)。
具體實例對象視其內(nèi)存大小是否固定，決定其屬于定長對象還是變長對象。相應(yīng)的需要具有頭部信息PyObject或PyVarObject。
因此，頭文件準備了兩個頭部信息的宏定義PyObject_HEAD和PyObject_VAR_HEAD，方便對象使用，
#define PyObject_HEAD PyObject ob_base; #define PyObject_VAR_HEAD PyVarObject ob_base;
宏定義說明，
#define PyObject_HEAD PyObject ob_base; 表示將代碼中其他出現(xiàn)PyObject_HEAD的地方，替換成PyObject ob_base;
內(nèi)存大小固定的浮點數(shù)類的實現(xiàn)只需在PyObject頭部基礎(chǔ)上，用一個雙精度浮點數(shù)double加以實現(xiàn)，
typedef struct {
PyObject_HEAD
double ob_fval;
} PyFloatObject;
內(nèi)存大小不固定的列表對象則需要在PyVarObject頭部的基礎(chǔ)上，用一個動態(tài)數(shù)組加以實現(xiàn)，數(shù)組存儲列表包含的對象，即 PyObject 指針，
typedef struct {
PyObject_VAR_HEAD
PyObject **ob_item;
Py_ssize_t allocated;
} PyListObject;
PyListObject底層由一個數(shù)組實現(xiàn)，關(guān)鍵字段是以下3個，
| 字段 | 說明 |
|---|---|
| ob_item | 指向動態(tài)數(shù)組的指針，數(shù)組保存元素對象指針。 |
| allocated | 動態(tài)數(shù)組總長度，即列表當前的 容量。 |
| ob_size | 當前元素個數(shù)，即列表當前的 長度。 |
列表容量不足時，Python會自動擴容，具體機制見list源碼解讀。
PyObject_HEAD_INIT用于定長對象頭部信息初始化。將引用計數(shù)ob_refcnt設(shè)置為1并將對象類型ob_type設(shè)置成給定類型。
#define PyObject_HEAD_INIT(type) \
{ _PyObject_EXTRA_INIT \
1, type },
PyVarObject_HEAD_INIT用于變長對象頭部信息初始化。在前者基礎(chǔ)上進一步設(shè)置長度字段ob_size。
#define PyVarObject_HEAD_INIT(type, size) \
{ PyObject_HEAD_INIT(type) size },
在源碼中經(jīng)常見到這兩個宏定義。
PyObject記錄了Python中所有對象共有的信息。如引用計數(shù)、類型指針和變長對象特有的元素個數(shù)。但是還有一些細節(jié)需要考慮，
這些作為對象的元信息 ，應(yīng)該由一個獨立實體保存，與對象所屬類型密切相關(guān)。PyObject中包含的ob_type指針，指向一個類型對象。類型對象PyTypeObject也在Include/object.h中定義，關(guān)鍵字段如下，
typedef struct _typeobject {
PyObject_VAR_HEAD
const char *tp_name; /* For printing, in format "module>.name>" */
Py_ssize_t tp_basicsize, tp_itemsize; /* For allocation */
/* Methods to implement standard operations */
destructor tp_dealloc;
printfunc tp_print;
getattrfunc tp_getattr;
setattrfunc tp_setattr;
// ...
/* Attribute descriptor and subclassing stuff */
struct _typeobject *tp_base;
// ......
} PyTypeObject;
類型對象PyTypeObject是一個變長對象，包含變長對象頭部信息PyObject_VAR_HEAD和專有字段，
| 字段 | 說明 |
|---|---|
| 類型名稱 | tp_name字段 |
| 類型的繼承信息 | tp_base字段指向基類對象 |
| 創(chuàng)建實例對象時所需的內(nèi)存信息 | tp_basicsize 和 tp_itemsize 字段 |
| 該類型支持的相關(guān)操作信息 | tp_print、tp_getattr等函數(shù)指針 |
PyTypeObject就是類型對象在 Python 中的表現(xiàn)形式，對應(yīng)著面向?qū)ο笾小邦悺钡母拍睢?code>PyTypeObject結(jié)構(gòu)很復雜，目前只需要知道它保存著對象的元信息，描述對象的類型即可。
以float為例，考察類型對象和實例對象在內(nèi)存中的形態(tài)和關(guān)系，
>>> float class 'float'> >>> pi = 3.14 >>> e = 2.71 >>> type(pi) is float True
PyFloatObject結(jié)構(gòu)體，除了公共頭部字段ob_refcnt和ob_type，專有字段ob_fval保存了對應(yīng)的數(shù)值。PyTypeObject結(jié)構(gòu)體，保存了類型名、內(nèi)存分配信息以及浮點數(shù)相關(guān)操作。實例對象的ob_type字段指向類型對象，Python 據(jù)此判斷對象類型，進而獲悉關(guān)于對象的元信息。上圖的內(nèi)容并不完全正確，更深入的解讀見后一篇博文。
到此這篇關(guān)于Python源碼學習之PyObject和PyTypeObject的文章就介紹到這了,更多相關(guān)PyObject和PyTypeObject內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
