Python源碼學習（一）

      考慮到性能的要求，我在工作中用的最多的是c/c++，然而，工作中又經常會有一些驗證性的工作，這些工作對性能的要求並不高，反而對完成的效率要求更高，對於這樣的工作，用一種開發效率高的語言是合理的想法，鑒於python的流行以及為大家所稱道的開發效率和靈活性，我便開始漸漸多的接觸起python來。可是，問題又來了，用python驗證完了之后，需要優化性能，甚至移植到c/c++里面來，這時候，愈發覺得有必要深入學習python，了解其內部原理。經過一番搜索，找到了這本《Python源碼剖析》，開始了我的python深入學習之旅。

一、Python對象初探

python語言中的一切，包括變量和變量類型，底層都是靠c語言的某種對象/結構體來實現的。也可以理解為，python中所有的東西都是用c的對象來實現的（這里理解為struct的對象）。這些所有對象都對應的定義中，開頭的部分是相同的，都是PyObject：

[object.h]
typedef struct _object {
    PyObject_HEAD
} PyObject;

[object.h]
#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

/* PyObject_HEAD defines the initial segment of every PyObject. */
#define PyObject_HEAD           \
    _PyObject_HEAD_EXTRA        \
    int ob_refcnt;          \
    struct _typeobject *ob_type;

整型變量ob_refcnt與Python的內存管理機制有關，它實現了基於引用計數的垃圾收集機制。而ob_type是一個指向_typeobject結構體的指針，_typeobject結構體定義了所指向對象的類型，定義如下：

[object.h]
typedef struct _typeobject {
    PyObject_VAR_HEAD
    char *tp_name; /* For printing, in format "<module>.<name>" */
    int tp_basicsize, tp_itemsize; /* For allocation */

    /* Methods to implement standard operations */
    destructor tp_dealloc;
    printfunc tp_print;
    ……
    /* More standard operations (here for binary compatibility) */
    hashfunc tp_hash;
    ternaryfunc tp_call;
    ……
} PyTypeObject;

也就是說PyTypeObject這個結構體定義了python的c代碼中的對象的類型。