PyType_Type和PyBaseObject_Type
PyObject和PyTypeObject內(nèi)容的最后指出下圖中對實例對象和類型對象的理解是不完全正確的，
浮點類型對象全局唯一，Python在C語言層面實現(xiàn)過程中將其定義為一個全局靜態(tài)變量，定義于Object/floatobject.c中，命名為PyFloat_Type。
PyTypeObject PyFloat_Type = {
PyVarObject_HEAD_INIT(PyType_Type, 0)
"float",
sizeof(PyFloatObject),
0,
(destructor)float_dealloc, /* tp_dealloc */
// ...
(reprfunc)float_repr, /* tp_repr */
// ...
};
- 第2行使用初始化
ob_refcnt、ob_type以及ob_size三個字段，PyVarObject_HEAD_INIT的定義可以參考博文1.4.3節(jié)的內(nèi)容。
- 第3行將
tp_name字段初始化成類型名稱"float"
- 再往下是各種操作的函數(shù)指針
ob_type指針指向PyType_Type，這也是一個靜態(tài)定義的全局變量。代表“類型的類型” 的type對象就是PyType_Type。
一. 類型的類型—PyType_Tpye(type的實體)
上文中，float類型對象在底層實現(xiàn)過程中對應PyFloat_Type全局靜態(tài)變量。Python類型是一種對象，也有自己的類型，即Python中的type。
>>> float.__class__
class 'type'>
自定義類型也遵循同樣的規(guī)則，
>>> class Foo(object):
... pass
...
>>> Foo.__class__
class 'type'>
在查看PyFloat_Type代碼實現(xiàn)時，ob_type字段指向的PyType_Type就是type的實現(xiàn)。在Object/typeobject.c中定義，
PyTypeObject PyType_Type = {
PyVarObject_HEAD_INIT(PyType_Type, 0)
"type", /* tp_name */
sizeof(PyHeapTypeObject), /* tp_basicsize */
sizeof(PyMemberDef), /* tp_itemsize */
(destructor)type_dealloc, /* tp_dealloc */
// ...
(reprfunc)type_repr, /* tp_repr */
// ...
};
- 內(nèi)建類型和自定義類的
PyTypeObject對象都是通過PyType_Type創(chuàng)建。PyType_Type是PyTypeObject的一個實例。
PyType_Type是類型機制中至關(guān)重要的對象，是所有類型的類型，稱為元類型。- 第2行代碼處
PyType_Type將自身的ob_type字段指向它自己。
>>> type.__class__
class 'type'>
>>> type.__class__ is type
True
由此，以float為例，可以繪制一個更完善但是并不完全正確的實例對象和類型對象在內(nèi)存中的關(guān)系圖，
二. 類型之基—PyBaseObject_Type(object的實體)
上一節(jié)中紅色標記的語句，并不完全正確是因為思考過程中忽略了object對象的存在。
object是另一個特殊的類型，是所有類型的基類。同樣可以通過PyFloat_Type中tp_base字段順藤摸瓜找到。然而，在源碼的第2行的PyVarObject_HEAD_INIT定義中，該字段并沒有初始化，
更進一步查找代碼中PyFloat_Type出現(xiàn)的地方，在Object/object.c中發(fā)現(xiàn)如下代碼，
if (PyType_Ready(PyFloat_Type) 0)
Py_FatalError("Can't initialize float type");
創(chuàng)建類型對象過程中，需要PyType_Ready方法將tp_base字段初始化，具體如下
int
PyType_Ready(PyTypeObject *type)
{
// ...
base = type->tp_base;
if (base == NULL type != PyBaseObject_Type) {
base = type->tp_base = PyBaseObject_Type;
Py_INCREF(base);
}
// ...
}
PyFloat_Type中的tp_base字段初始化成PyBaseObject_Type，它就是object背后的實體，其源碼定義為，
PyTypeObject PyBaseObject_Type = {
PyVarObject_HEAD_INIT(PyType_Type, 0)
"object", /* tp_name */
sizeof(PyObject), /* tp_basicsize */
0, /* tp_itemsize */
object_dealloc, /* tp_dealloc */
// ...
object_repr, /* tp_repr */
};
源碼中ob_type字段指向PyType_Type這與下方object在 Python中的測試代碼相吻合，
>>> object.__class__
class 'type'>
此外，PyType_Ready函數(shù)初始化PyBaseObject_Type時，不設置tp_base字段。 因為繼承鏈必須有一個終點，否則沿著繼承鏈查找時會陷入死循環(huán)。
>>> print(object.__base__)
None
由此，得到了實例對象和類型對象在內(nèi)存中完整的關(guān)系圖。以float為例，
到此這篇關(guān)于Python源碼學習之PyType_Type和PyBaseObject_Type詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)PyType_Type和PyBaseObject_Type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！
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