《Python 源码阅读》之 类型Type

py一切皆对象：
那么Type也是个对象。对象类型叫PyTypeObject

demo

>>> a = 1
>>> a
1

>>> type(a)
<type 'int'>  int类型

#等价的两个
>>> type(int)      int类型的类型就是type
<type 'type'>
>>> type(type(a))   type(a)是int类型的类型就是type
<type 'type'>

#还是等价的两个
>>> type(type(int))
<type 'type'>
>>> type(type(type(a)))
<type 'type'>

# 1. int 的 类型 是`type`
>>> type(int)
<type 'type'>
# 2. type 的类型 还是`type`, 对应上面说明第二点
>>> type(type(int))
<type 'type'>

1. 首先, 定义一种类型对象叫PyTypeObject

定义

typedef struct _typeobject {

  /* MARK: base, 注意, 是个变长对象*/
  PyObject_VAR_HEAD
  const char *tp_name; /* For printing, in format "<module>.<name>" */ //类型名
  Py_ssize_t tp_basicsize, tp_itemsize; /* For allocation */ // 创建该类型对象时分配的内存空间大小


  // 一堆方法定义, 函数和指针
  /* Methods to implement standard operations */
  printfunc tp_print;
  hashfunc tp_hash;

  /* Method suites for standard classes */
  PyNumberMethods *tp_as_number;   // 数值对象操作
  PySequenceMethods *tp_as_sequence; // 序列对象操作
  PyMappingMethods *tp_as_mapping; // 字典对象操作

  // 一堆属性定义
  ....

} PyTypeObject;

说明

• PyObject_VAR_HEAD 变长对象
• const char *tp_name tp_name, 类型名字符串数组
• 所有Type对象都是PyTypeObject的”实例”:
  
  • 比如int类型：PyType_Type/PyInt_Type

2. 然后, 用PyTypeObject初始化得到一个对象PyType_Type

定义

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 */

  // type对象的方法和属性初始化值
  .....

};

说明

• tp_name
  类型名, 这里是”type”
• PyVarObject_HEAD_INIT(&PyType_Type, 0)
  PyVarObject_HEAD_INIT, 这个方法在 Include/object.h中,
  等价于
  ob_refcnt = 1
  *ob_type = &PyType_Type
  ob_size = 0
  即, PyType_Type的类型是其本身!
  

3. 再然后, 定义具体的类型, 这里以PyInt_Type为例子

定义

PyTypeObject PyInt_Type = {
  PyVarObject_HEAD_INIT(&PyType_Type, 0)
  "int",
  sizeof(PyIntObject),
  0,

  // int类型的相关方法和属性值
  ....

  (hashfunc)int_hash,                         /* tp_hash */

};

说明

• “int”
  PyInt_Type的类型名是int
• PyVarObject_HEAD_INIT(&PyType_Type, 0)
  PyInt_Type的
  *ob_type = &PyType_Type
  

使用
>>> type(1)
<type 'int'>
>>> type(type(1))
<type 'type'>

4. 最后, 生成一个整数对象int

定义

typedef struct {
    PyObject_HEAD
    long ob_ival;
} PyIntObject;

结构

• PyIntObject为整数类型
• 声明一个整数后得到整数对象
• 对象ob_type指向PyInt_type对象

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总结:

1. 一切都是对象 什么都是PyObject/PyVarObject对象
2. PyType_Type / PyInt_Type / PyString_Type ….等
   这些是类型对象, 可以认为是同级, 都是PyTypeObject这种类型的实例!
3. 虽然是同级,
   但是其他PyXXX_Type, 其类型指向 PyType_Type
   PyType_Type 的类型指向自己, 它是所有类型的类型
4. PyTypeObject 是一个变长对象
5. 每个object, 例如PyIntObject都属于一种类型
   object初始化时进行关联