Python对象基石：PyObject及PyVarObject

PyObject

总是在说Python 一切皆对象，既然要分析Python源码，就必然要看一下它是怎么实现的（当然不可能一次将它的对象机制都介绍了），在Python解释器的C层面，一切对象都是以PyObject为基础的

1. 查看定义

PyObject定义位置：Include/object.h

typedef struct _object {
    _PyObject_HEAD_EXTRA
    Py_ssize_t ob_refcnt;
    struct _typeobject *ob_type;
} PyObject;

没错，在C层面，对象就是一个结构体

• _PyObject_HEAD_EXTRA：它会实现一个双向链表，但是只有在宏Py_TRACE_REFS被定义时，也就是Py_DEBUG被定义了，Python解释器Release版本是不会有它的，目标只是分析源码的话完全可以忽略他

• ob_refcnt：即object reference count，引用计数的，这是和垃圾处理机制有关的，当它减少为0的时候，就是它被删除的时候了，只至于Py_ssize_t，把它当做int或者long即可

• ob_type：它指向的是一个PyTypeObject，举个例子，整型对象PyLongObject的ob_type指向的就是PyLong_Type，这个更具体内容的会在介绍PyTypeObject的时候涉及的

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2. 获取属性

有了这些属性，要能获取到他们，C中获取它们的方式是通过宏：

#define Py_REFCNT(ob)           (((PyObject*)(ob))->ob_refcnt)
#define Py_TYPE(ob)             (((PyObject*)(ob))->ob_type)

此时ob就相当于是一个参数，将它强制转换为一个PyObject，拿到它的引用ob_refcnt以及ob_type

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3. 其它

PyObject内容相当的简洁，它保存了每个对象必有的东西，每个Python对象内存的最前面的一块就放着PyObject，所以各种对象可以通过强制转换为PyObject来单独访问ob_refcnt以及ob_type属性

在Python3.6.4中，它是通过在对象最前面放一个PyObject变量实现的，同时，也有宏的实现

typedef struct {
    PyObject ob_base;   // 对象头
    Py_ssize_t ob_size;
} PyVarObject;
// 宏实现，可以通过宏放入PyObject
#define PyObject_HEAD      PyObject ob_base;

在其它的版本中，至少是在2.7.11中，它定义了PyObject_HEAD宏，包含了最基本的内容，然后在PyObject以及其它对象前面放入这个宏

// \可以将一个较长的宏分行
#define PyObject_HEAD                   \
    _PyObject_HEAD_EXTRA                \
    Py_ssize_t ob_refcnt;               \
    struct _typeobject *ob_type;  

typedef struct _object {
    PyObject_HEAD   // 对象头
} PyObject;  

typedef struct {
    PyObject_HEAD   // 对象头
    long ob_ival;
} PyIntObject

当然，本质上两者最终目标都是一样的

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PyVarObject

除PyObject之外，Python中另一个重要的是PyVarObject了，它是变长对象，例如List、String，显然PyObject无法满足它们需求，所以就需要用到PyVarObject了，实际上，PyVarObject与PyObject相比只多了一个属性ob_size，它指明了变成对象中有多少个元素（不是字节数）

1. 查看定义

typedef struct {
    PyObject ob_base;   // PyObject头
    Py_ssize_t ob_size; /* Number of items in variable part */
    // Py_ssize_t可以认为是整型
} PyVarObject;

2. 获取属性

对应的也有取出ob_size的宏

#define Py_SIZE(ob)     (((PyVarObject*)(ob))->ob_size)