Python源码学习之整数类型PyIntObject

Python源码学习之整数类型PyIntObject

在Python2中，有 PyIntObject 和 PyLongObject 两种整数类型，在Python3中，前者并入后者。本文是Python2 相关的内容。

PyIntObject

整数对象定义在头文件 Include/intobject.h 中，它表示一个(长)整数，且是一个不可变(immutable)对象。

typedef struct { PyObject_HEAD long ob_ival; } PyIntObject;

和PyObject相比，它只多了一个 ob_ival 成员，用来封装C中的long类型。

PyIntObject 的类型值是: PyInt_Type，定义在 Objects/intobject.c 中

PyInt_Type

定义在 Objects/intobject.cpp 中，且在 Include/intobject.h 中用 extern 进行声明www.bkjia.com。

• Include/intobject.h

PyAPI_DATA(PyTypeObject) PyInt_Type;

• 注：PyAPI_DATA是一个宏，定义在 Include/pyport.h 中，用来隐藏动态库时平台的差异，片段如下：

  ... #define PyAPI_FUNC(RTYPE) __declspec(dllexport) RTYPE #define PyAPI_DATA(RTYPE) extern __declspec(dllexport) RTYPE ...

• Objects/intobject.c

PyTypeObject PyInt_Type = { PyVarObject_HEAD_INIT(&PyType_Type, 0) "int", sizeof(PyIntObject), ... (cmpfunc)int_compare, /* tp_compare */ (reprfunc)int_to_decimal_string, /* tp_repr */ &int_as_number, /* tp_as_number */ ... (reprfunc)int_to_decimal_string, /* tp_str */ ... Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_CHECKTYPES | Py_TPFLAGS_BASETYPE | Py_TPFLAGS_INT_SUBCLASS, /* tp_flags */ int_doc, /* tp_doc */ ... int_new, /* tp_new */ (freefunc)int_free, /* tp_free */ };

宏 PyVarObject_HEAD_INIT 定义在 Include/object.h 中，用来初始化PyVarObject的3个成员(引用计数始终初始化为1)

PyNumberMethods

&int_as_number 是指向结构体PyNumberMethods实例的指针，该结构体的成员是函数指针：

static PyNumberMethods int_as_number = { (binaryfunc)int_add, /*nb_add*/ (binaryfunc)int_sub, /*nb_subtract*/ (binaryfunc)int_mul, /*nb_multiply*/ (binaryfunc)int_classic_div, /*nb_divide*/ (binaryfunc)int_mod, /*nb_remainder*/ (binaryfunc)int_divmod, /*nb_divmod*/ (ternaryfunc)int_pow, /*nb_power*/ (unaryfunc)int_neg, /*nb_negative*/ ...

这些函数实现了整数的四则运算等操作。比如加法

static PyObject * int_add(PyIntObject *v, PyIntObject *w) { register long a, b, x; CONVERT_TO_LONG(v, a); CONVERT_TO_LONG(w, b); /* casts in the line below avoid undefined behaviour on overflow */ x = (long)((unsigned long)a + b); if ((x^a) >= 0 || (x^b) >= 0) return PyInt_FromLong(x); return PyLong_Type.tp_as_number->nb_add((PyObject *)v, (PyObject *)w); }

返回结果是通过 PyInt_FromLong 创建的新对象。如果溢出的话，则调用PyLong_Type的加法函数。