python c模組擴充套件及PyIntObj物件

這是一篇《python原始碼剖析》的閱讀筆記。

原始碼位置：

python中一些模組是用c來實現的，所以我們也可以用c來實現一些自定義模組。在讀《python原始碼剖析》的過程中，使用一些自定義的模組可以很方便的了解其中一些原理，而不用每改一行**都得編譯整個python的原始碼。

用c實現自定義模組的流程是：

1. 封裝自定義方法

2. 匯出自定義方法

封裝函式的定義為：

pyobject * methodname(pyobject* self,  pyobject* args);

引數含義：

self, 類似有python類函式的self，這裡不管它

args, 輸入引數列表，它的實現我們暫時不管，了解如何從裡面取引數就行了：pyarg_parsetuple(args, "i|s",&x, &y)，這意思就是，args中取出乙個整數給x，乙個字串給y。就這麼簡單，通常如下使用：

if (!pyarg_parsetuple(args, "i|s",&x, &y))

返回值：

乙個python物件，通常用：py_buildvalue來構建，例如return py_buildvalue("i", z)，當然沒返回值的函式就是py_none了。至於i是什麼意思就不說了。

乙個加法封裝的示例：

pyobject * myadd(pyobject* self,  pyobject* args)
z = x + y;
returnpy_buildvalue("i", z);
}

主要步驟就是將所有自定義的方法組成乙個列表，然後匯出列表

1. 列**式：

static pymethoddef myaddmethods =
,   
};

每一項的含義為：python中的方法名(add)；對應的自定義的方法(myadd)；meth_varargs表示c的呼叫方式，一般就寫這個了；這個函式的__doc__("add method")。以null結尾。

2. 匯出列表：

void initadd()

這裡要注意的是：函式名必須為inixx的形式，xx為模組名。py_initmodule的第乙個引數是模組名，第二個引數是模組函式列表。

小整數池的出現是為了解決頻繁申請銷毀int物件的問題。

在程式中，經常會使用一些不大的整數。想想c中的for迴圈，對於python來說，每次迴圈都要為i申請和銷毀乙個pyintobject結構體，這個消耗是比較大的。

小整數物件就是將一些較少的數的pyintobject先申請出來，池子的大小定義在intobject.c中的nsmallposints和nsmallnegints，在python2.7.5中，是257和5，也就是小整數的範圍是[-5, 256]。

大整數物件池是由一串pyintblock的鍊錶，每次申請的時候批量申請，也是一種優化方式。

讓我們來hack一下這個大小整數物件池。

1. 先在原始碼裡將nsmallposints和nsmallnegints匯出，更改原始碼object/intobject.c:

在該檔案中加入：

int small_pos_ints = nsmallposints;
int small_neg_ints = nsmallnegints;

2. 找到block_list定義的位置，去掉static，讓這個變數能在so中extern到，完成之後編譯python原始碼。

3. 因為python標頭檔案中沒有定義pyintblock，所以自己定義乙個：

struct _pyintblock ;
typedef struct _pyintblock pyintblock;

4. 實現wrap方法：

externint small_neg_ints;
extern int small_pos_ints;
//print the range of small ints
void printrange()
printf("small ints's range: -%d <=%d\n", small_neg_ints, small_pos_ints);} 
extern pyintblock * block_list;
void printblockinfo()
printf("block_listsize: %d\n", count);
}

5. 封裝：

pyobject * wrap_printint(pyobject* self, pyobject* args)

6. 匯出就不寫了。

7. 將其編譯成hackint.so

執行結果：

這裡可以看到小整數池和大整數池的大小。

在看大整數物件時，曾經有個疑問，在python中：

a = 10000
b = 10000

pyobject * wrap_printaddr(pyobject* self,pyobject* args)

看到結果：

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