CPython开启自毙之旅

最新推荐文章于 2025-12-01 13:49:36 发布

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最新推荐文章于 2025-12-01 13:49:36 发布 · 527 阅读

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#python #开发语言

本文详细介绍了Python C扩展的源码结构，特别是PyObject和PyTypeObject结构体，探讨了引用计数、类型定义以及C编写的性能关键模块。通过阅读_CPython源码，了解Python内部如何处理对象和类型，包括内存管理、方法实现等核心概念。

首先啊，我只学过C. 其次，我只在大一的时候学过C. 最后，我更爱Rust.

但是我也很喜欢Python。所以说，自虐吧， CPython源码阅读计划开启：

参考博客：https://www.cnblogs.com/traditional/p/13655426.html

我们可以import调用，但是在Python安装目录里面则是看不到的。像这种底层由C编写、内嵌在解释器里面的模块，以及那些无法使用文本打开的pyd文件，pycharm都会给你做一个抽象，并且把注释给你写好。

Python源码中的Modules目录，这个目录里面存放了大量使用C编写的模块，我们在编译完Python之后就，这些模块就内嵌在解释器里面了。而这些模块都是针对那些性能要求比较高的，而要求不高的则由Python编写，存放在Lib目录下。像我们平时调用random、collections、threading，其实它们背后会调用_random、_collections、_thread。再比如我们使用的re模块，真正用来做正则匹配的逻辑实际上位于 *Modules/_sre.c* 里面而跟编译器相关的一些头文件一般都在Include文件夹下面。核心代码在Include/internal下面的哪些头文件中定义了主要的数据结构，看了一天好不容易捋了捋文件的脉络，太不容易了呜呜呜。

先了解一些基本文件： Include/pytypedefs.h 等量定义了超级一部分的Python模块对象，新的Py打头的结构体优先考虑在这里面寻找

类：

首先看看Python对象的核心PyObject:

// 在pytyprdefs.h 文件中使用typeof做了等价定义，也就是Pyobjects与_object等价
typedef struct _object PyObject;
typedef struct _typeobject PyTypeObject;

//(Include/) object.h
struct _object {
   
   
    _PyObject_HEAD_EXTRA    // 这是一个宏定义的相当于Null或两个，两个（指向前面和后面) PyObject/self结构体的指针
    Py_ssize_t ob_refcnt;   // 垃圾回收机制的引用计数器，一个有符号整形
    PyTypeObject *ob_type;  // 类的类型定义
};

// 第一个参数宏的定义：
// 如果定义了说明之前使用过相同的类，参考https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42511320/article/details/106037958
// 在Python中创建的所有类都会放进refchain的环（双向链表）中。在只有一个类或没有类的时候不需要前后指针，但是一旦由两个以上的类的时候就要用指针吧这些类连起来
// 
#ifdef Py_TRACE_REFS
/* Define pointers to support a doubly-linked list of all live heap objects. */
#define _PyObject_HEAD_EXTRA            \
// 定义两个指针，一个指向前一个定义的类，一个指向后一个定义的类（双向链表）
    PyObject *_ob_next;           \
    PyObject *_ob_prev;