Python 中的对象概述

在 Python 的当今世界中，大部份人皆第一类。 int / list / dict / … 都是第一类，除此以外，表达式、类这类也是第一类，所以，那些第一类到底是甚么呢？

从结论看，Python 中的第一类是 C 词汇中内部结构体在堆上提出申请的一片片缓存地区。而在具体内容同时实现上，这儿先单纯叙述呵呵。

天地万物如前所述 MIUI： PyObject

在 Python 中，大部份第一类都共计许多优点，那些优点表述在 PyObject 中。PyObject 表述在Include/object.h 中：

#define PyObject_HEAD \ _PyObject_HEAD_EXTRA \ Py_ssize_t ob_refcnt; \ struct _typeobject *ob_type; typedef struct _object { PyObject_HEAD } PyObject;

精简后即为：

typedef struct _object { int ob_refcnt; struct _typeobject *ob_type; } PyObject;

在 PyObject 中，ob_refcnt 用以记录第一类的引用数（与引用计数的缓存回收相关，这儿暂且不表），当有新的指针指向某第一类时，ob_refcnt 的值加 1，当指向某第一类的指针删除时，ob_refcnt 的值减 1，当其值为零的时候，则能将该第一类从堆中删除（事实上并不会立即删除，这儿暂且不表）。除了 ob_refcnt 之外，还有一个指向 _typeobject 指针 ob_type。这个内部结构体用于表示第一类类型。跳过 _typeobject，能发现， Python 第一类的核心在于一个引用计数和一个类型信息。

PyObject 表述的内容会出现在每个第一类所占缓存的开始部分。

定长第一类与变长第一类

在 Python 中，除了 bool float 这样的定长第一类（一旦确定下来需要的缓存，便不再有改动），还有另外一种第一类：长度可变的第一类。这种第一类在 Python 的同时实现中通过 PyVarObject 内部结构体来表示：

#define PyObject_VAR_HEAD \ PyObject_HEAD \ Py_ssize_t ob_size; /* Number of items in variable part */ typedef struct { PyObject_VAR_HEAD } PyVarObject;

事实上，就是在 PyObject 的基础上，多了一个 ob_size 变量，用以标识第一类的长度（是长度，不是缓存占用）。也就是说，其实 PyVarObject 就是 PyObject 的一个拓展，于是，在 Python 中，大部份的第一类都能通过 PyObject * 指针来引用，这一点非常重要，它使得很多操作变得统一（这篇网志暂不详述）。

由此，Python 中大部份第一类在同时实现的时候，缓存无非如下两种情况：

道生一：PyTypeObject

在叙述 PyObject 的时候，提到了一个 _typeobject 内部结构体。所以，它是干甚么的呢？想象呵呵，一个第一类在创建的时候需要多少缓存、这个第一类的类名是甚么等等信息，又是如何记录和区分的呢？

_typeobject（也就是PyTypeObject）能被称之为“指定第一类类型的类型第一类”，其表述如下：

typedef struct _typeobject { PyObject_VAR_HEAD const char *tp_name; /* For printing, in format “<module>.<name>” */ Py_ssize_t tp_basicsize, tp_itemsize; /* For allocation */ // …… 省略部分暂时不关心的内容 } PyTypeObject;

能理解为，PyTypeObject 第一类是 Python 中面向第一类理念中“类”这个概念的同时实现，这儿只是单纯介绍其表述中的部分内容：

ty_name：类型名tp_basicsize, tp_itemsize：创建类型第一类时分配的缓存大小信息被省略掉的部分：与该类型关联的操作（表达式指针）

这儿只是单纯叙述，上面的内容有些偏颇，暂不必过分深究。

再看一眼 PyTypeObject 的表述，能发现在最开始也有一个 PyObject_VAR_HEAD，这意味着它也是一个第一类。所以，PyTypeObject 既然是指示类型的第一类，所以它的类型又是甚么呢？答案是 PyType_Type：

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 */ // …… 省略了部分内容 };

事实上，它就是 Python 词汇中的 type 第一类就是 PyType_Type，它是大部份 class 的 class，在 Python 中叫做 metaclass。其实，在同时实现中它的 ob_type 指针又指向了自己这类，既是：