python3 整數(shù)類型PyLongObject 和PyObject源碼分析

一 測試環(huán)境介紹和準(zhǔn)備

測試環(huán)境：

操作系統(tǒng)：windows10

Python版本：3.7.0 下載地址

VS版本：vs2015社區(qū)版(免費) 下載地址

win10SDK(安裝vs2015是可以選擇，如果沒有安裝則需要獨立安裝)

http://ffmpeg.club/python

二 如何查看源碼

1 下載python源碼

https://www.python.org/ftp/python/3.7.0/Python-3.7.0.tar.xz

http://www.ffmpeg.club/python

下載后解壓縮

使用vs2015或者vs2017打開

Python-3.7.0\PCbuild\pcbuild.sln 解決方案文件

打開pythoncore項目可以找到\include\object.h文件

三 源碼分析

python源碼版本 python3.7.0

在python中所有的類型都可以轉(zhuǎn)為PyObject類型，單python用的是c語言，并沒有繼承機制，我們可以通過源碼看它試如何實現(xiàn)的，我們先看PyObject源碼

1 PyObject 源碼

typedef struct _object {

_PyObject_HEAD_EXTRA

Py_ssize_t ob_refcnt;

struct _typeobject *ob_type;

} PyObject;

1-1 _PyObject_HEAD_EXTRA 源碼

我們先看第一個成員是一個宏 _PyObject_HEAD_EXTRA，這個宏是如下定義

#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

通過代碼我們可以看出，它根據(jù)環(huán)境給_PyObject_HEAD_EXTRA設(shè)置的值有可能是空的，或者是一個雙向鏈表。通過編譯代碼我們知道，他在debug版本的python中是用的雙向鏈表，而在release版本中是空。

1-2 Py_ssize_t ob_refcnt 引用計數(shù)

Py_ssize_t 類型在32位程序中就是int，在64位win程序中是__int64

引用計數(shù)的策略后面我們專門寫文章分析

1-3 struct _typeobject ob_type;

源碼比較長，就不全部列出來，這個結(jié)構(gòu)體中包含了一個PyObject對象的所有相關(guān)操作函數(shù)和屬性，比如對象創(chuàng)建和銷毀函數(shù)，print對象的序列化函數(shù)等，存儲方式都是通過函數(shù)指針。所以每種python類型都會對各類操作函數(shù)指針做賦值設(shè)定。

其中的PyObject_VAR_HEAD宏內(nèi)容如下

typedef struct {

PyObject ob_base;

Py_ssize_t ob_size; / Number of items in variable part */

} PyVarObject;

2 PyLongObject 整數(shù)對象

digit

struct _longobject {

PyObject_VAR_HEAD

digit ob_digit[1];

};

2-1 小數(shù)預(yù)處理

對于比較小的數(shù)(-5到257 )直接返回初始化好的值，所以說大量的小整數(shù)時，不會新增額外的空間

do if (-NSMALLNEGINTS <= ival && ival < NSMALLPOSINTS) { \

return get_small_int((sdigit)ival); \

} while(0)

2-2 按照數(shù)字的發(fā)小分配空間，以unsigned short為單位

數(shù)字少于16位也就是2個字節(jié)的，用一個digit (unsigned short) 存放

數(shù)字少于32位也就是4個字節(jié)的，用兩個個digit (unsigned short) 存放

2-3 大數(shù)處理

如果是超大數(shù)，就用多個字節(jié)存放，由于變量就是一個 unsigned long，先看一下源碼：

對于不同的系統(tǒng)，大數(shù)能表示的范圍不一致，因為數(shù)字采用的是unsigned long存放，在不同的系統(tǒng)大小不一致，可以見如下表

其中 windows 64位使用的是 LLP64所以 在window中python數(shù)字的最大值也就是4個字節(jié)，如果用它來存放64位指針的地址，就會丟失數(shù)據(jù)。

在linux(ubuntu16.04 64)使用的是LP64,，所以數(shù)字最大值就是8個字節(jié)。

相關(guān)視頻可以觀看

http://edu.51cto.com/course/15278.html

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的python3怎么定义long_python3 整数类型PyLongObject 和PyObject源码分析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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