CPython 物件型別系統

python中一切皆物件，包括例項物件和型別物件，如整數、浮點數、字串是例項物件，整數型別、浮點數型別、字串型別是型別物件。

# [python]
>>> n=10
>>>type(n)
'int
'>
>>> type(int)'
type
'>

>>> sys.getsizeof(n)

20>>> sys.getsizeof(int)

444>>>

如演示**所示，整數物件(n)的型別是int(整數型別)，整數型別物件的型別是type(型別的型別物件)；其中整數物件占用20位元組記憶體，而整數型別物件占用444位元組記憶體[這些數值取決於測試所使用的裝置和系統]。

看到占用記憶體的數值大小，一定會非常好奇這些記憶體用來做什麼，後面會貼原始碼來進行說明。物件是資料以及基於這些資料的操作的集合，在python中物件一旦被建立，其在記憶體中的大小就固定不變。

pyobject

pyobject是物件系統的核心，所有的物件都包含這部分資料。它主要包括：用於記憶體管理的引用計數(ob_refcnt)、型別物件指標(ob_type)、堆記憶體中物件管理用的雙向鍊錶指標(_ob_next, _ob_prev)[總共16位元組]。

其中ob_type指向物件所屬的型別物件，而型別物件是有定義操作集合的，所以在執行時通過ob_type找到合適的操作(函式呼叫)，實現了python的動態機制。

//
[c]typedef struct
_object  pyobject;

pyvarobject

整數物件、浮點數物件是定長的，而字串物件是變長的，取決於字串長度，這種變長物件用pyvarobject結構體來表示。

//
[c]typedef struct
pyvarobject;

相對於pyobject，定長物件只增加了變長物件的大小字段(ob_size)。

pyobject和pyvarobject的資料中，都有指向型別物件的指標，型別物件是_typeobject結構體，即pytypeobject。

pytypeobject

標準操作：釋放記憶體(tp_dealloc)、列印(tp_print)、獲取屬性(tp_getattr)、設定屬性(tp_setattr)、比較(tp_compare)。

//
[c]typedef struct
_typeobject  pytypeobject;

注：像cmpfunc是定義的函式指標，其它的函式指標也有類似的定義。

typedef int (*cmpfunc)(pyobject *, pyobject *); // 比較兩個pyobject物件的函式指標

在python中，一般來說物件是不能被靜態初始化的也不能在棧空間生存。但內建資料型別的物件都是被靜態初始化的，如pyint_type、pyfloat_type、pystring_type等，其中pyint_type的初始化**如下：

//
[c]pytypeobject pyint_type =;

注：pytype_type是型別的型別。

說完了內建資料型別，那自定義型別在python中是如何表示的呢？

自定義class演示**如下：

#
[python]
>>> class
a(object):
...     
def__init__
(self):
...             
pass
...>>> a.__class__
'type
'>
>>> type.__class__
'type
'>

可以看到自定義class的型別物件是pytype_type，即用pytype_type物件來建立自定義的型別物件。

pytype_type的初始化**如下：

//
[c]pytypeobject pytype_type =;

自此把例項物件、型別物件基本講清楚了，至於具體型別的實現、特性則需要後續再具體講解。

CPython 物件 型別系統