最近陷入咸鱼状态（虽然一直都是）。python3.6也出来了，想到自己还没有读过python的源代码，想着狠下心来读一下看看。然而水平实在有限，不敢说有彻底读懂，只能说是对源码的阅读和个人理解。欢迎各位朋友批评指正。

python 源码指的一般是CPython。CPython即用C语言实现Python及其解释器（JIT编译器），Jython是用Java语言来实现，Pypy是用Python来实现（准确说是个Python子集）。

我们可以在cpython的github项目的branch中下载到Cpython各个版本的源代码。

此处下载下来的源码包含有下面几个文件夹。^1

  • Doc：包含python的文档
  • Grammar：包含python语法分析器
  • Include：包含python的C头文件
  • Lib：python的基础库函数
  • Mac：包含在Mac上使用的特殊文件
  • Misc：包含不适合其他地方的文件，只是具有历史意义。
  • Modules：python用到的C的模块
  • Objects：多种内置类型的源文件
  • Parser：python的分词器。
  • PC：包含一些旧的PC的py端口，以及所有PC特有的python源文件
  • PCbuilde：用于在Windows NT上安装python。
  • Programs：二进制可执行文件的源代码
  • Python：主要Python库的其他源文件
  • Tools：包含一些在构建或扩展Python时有用的Python程序。包括pdb等

首先看Include文件夹。Python实现了哪些东西，首先是从object.h这个文件开始看起。106行：

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/* Nothing is actually declared to be a PyObject, but every pointer to
* a Python object can be cast to a PyObject*.  This is inheritance built
* by hand.  Similarly every pointer to a variable-size Python object can,
* in addition, be cast to PyVarObject*.
*/
typedef struct _object {
    _PyObject_HEAD_EXTRA
    Py_ssize_t ob_refcnt;
    struct _typeobject *ob_type;
} PyObject;

注释的意思是：没有什么是确切被声明为PyObject的但是任何指向python对象的指针都可以被转换为一个PyObject指针。这时手动制造的派生。同样的每一个指向可变大小的Python对象也能转换为PyVarObject指针。

这就是一个python对象的基本内容，里面包含了

  • _PyObject_HEAD_EXTRA，定义了指向内存堆中存活的对象的前驱后继的双向链表的结点。
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/* Define pointers to support a doubly-linked list of all live heap objects. */
#define _PyObject_HEAD_EXTRA            \
    struct _object *_ob_next;           \
    struct _object *_ob_prev;
  • ob_refcnt 是一个引用计数器，其类型Py_ssize_t实际是一个64位的int。
  • *ob_type 是一个指向类型对象的指针。类型对象指示函数的类型。在python使用type()函数就能找到当前对象的类型。

上面注释还提到的PyVarObject，其源代码就在PyObject下面：

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typedef struct {
    PyObject ob_base;
    Py_ssize_t ob_size; /* Number of items in variable part */
} PyVarObject;

其包含了一个PyObject和一个指示数量的ob_size。

_typeobject

关于我们之前看到的指示对象的类型的TypeObject，实际上是一个类型的对象，也是由PyObject来表示的一个类。他的定义在object.h的大概346行：

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typedef struct _typeobject {
    PyObject_VAR_HEAD
    const char *tp_name; /* For printing, in format "<module>.<name>" */
    Py_ssize_t tp_basicsize, tp_itemsize; /* For allocation */

定义的第一行指示了一个PyObject_VAR_HEAD，这实际上是一个
PyVarObject的宏(#define PyObject_VAR_HEAD PyVarObject ob_base;)

之后的两行指示的是模块用于打印的名称和用于分配内存的大小。

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    /* Methods to implement standard operations */

    destructor tp_dealloc;
    printfunc tp_print;
    getattrfunc tp_getattr;
    setattrfunc tp_setattr;
    PyAsyncMethods *tp_as_async; /* formerly known as tp_compare (Python 2)
                                    or tp_reserved (Python 3) */
    reprfunc tp_repr;

    /* Method suites for standard classes */

    PyNumberMethods *tp_as_number;
    PySequenceMethods *tp_as_sequence;
    PyMappingMethods *tp_as_mapping;

    /* More standard operations (here for binary compatibility) */

    hashfunc tp_hash;
    ternaryfunc tp_call;
    reprfunc tp_str;
    getattrofunc tp_getattro;
    setattrofunc tp_setattro;

    /* Functions to access object as input/output buffer */
    PyBufferProcs *tp_as_buffer;

    /* Flags to define presence of optional/expanded features */
    unsigned long tp_flags;

    const char *tp_doc; /* Documentation string */

    /* Assigned meaning in release 2.0 */
    /* call function for all accessible objects */
    traverseproc tp_traverse;

    /* delete references to contained objects */
    inquiry tp_clear;

    /* Assigned meaning in release 2.1 */
    /* rich comparisons */
    richcmpfunc tp_richcompare;

    /* weak reference enabler */
    Py_ssize_t tp_weaklistoffset;

    /* Iterators */
    getiterfunc tp_iter;
    iternextfunc tp_iternext;

    /* Attribute descriptor and subclassing stuff */
    struct PyMethodDef *tp_methods;
    struct PyMemberDef *tp_members;
    struct PyGetSetDef *tp_getset;
    struct _typeobject *tp_base;
    PyObject *tp_dict;
    descrgetfunc tp_descr_get;
    descrsetfunc tp_descr_set;
    Py_ssize_t tp_dictoffset;
    initproc tp_init;
    allocfunc tp_alloc;
    newfunc tp_new;
    freefunc tp_free; /* Low-level free-memory routine */
    inquiry tp_is_gc; /* For PyObject_IS_GC */
    PyObject *tp_bases;
    PyObject *tp_mro; /* method resolution order */
    PyObject *tp_cache;
    PyObject *tp_subclasses;
    PyObject *tp_weaklist;
    destructor tp_del;

    /* Type attribute cache version tag. Added in version 2.6 */
    unsigned int tp_version_tag;

    destructor tp_finalize;

#ifdef COUNT_ALLOCS
    /* these must be last and never explicitly initialized */
    Py_ssize_t tp_allocs;
    Py_ssize_t tp_frees;
    Py_ssize_t tp_maxalloc;
    struct _typeobject *tp_prev;
    struct _typeobject *tp_next;
#endif
} PyTypeObject;
#endif

接着给出了一些标准操作的函数接口，包括了在python命令行输入dir(object)所能看到的几乎全部，这都是需要实现的接口。

这个文件其它的部分大多都是一些宏定义的字段。（实际上整个文件夹都是这样）

这一部分暂时看到这里了，下次看一个别的文件。咸鱼也需要一点时间发酵一下别的。