python 列表对象 底层实现 源码分析 PyListObject(list)

本文详细探讨了Python 3.8.0a0版本中PyListObject的实现,包括其内存布局、数据结构及核心函数的源码分析。内容涵盖了list对象的创建、大小调整、插入、查找等操作的C语言实现,揭示了Python列表高效运行的背后机制。

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PyListObject

本文参考的是 3.8.0a0 版本的代码,详见  cpython 源码分析 基本篇

以后都在 github 更新,请参考 图解 python list

用过 python 的童鞋都知道 python 内建了好几种数据结构,其中一种就是 list,你可以通过如下的方法定义一个 list

a = []
b = []
c = list((1, 2, 3))
d = c
print(id(a)) # 4424756552
print(id(b)) # 4424756360
print(id(c)) # 4426561608
print(id(d)) # 4426561608

可以发现,在 python 里面对于 list 对象的赋值,只是增加了一个原对象的引用计数器而已,c 和 d 都指向同一个对象,而 a 和 b 则指向不同的对象,可以通过如下方式强制创建一个新的对象

import copy

a = [1, 2]
b = copy.deepcopy(a)
print(id(a)) # 4424735048
print(id(b)) # 4424736584

我们来看一下 Include/listobject.h 和 Objects/listobject.c,并画出 这个 PyListObject 的 memory layout

我们可以发现 PyListObject 需要的信息非常少,只有三个:

PyObject_VAR_HEAD python 可变对象基本信息
ob_item 指向一个 c 数组,数组的元素类型是 PyObject
allocated 表示当前这个 list 对象的实际容

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