python中常见的流程结构-python常见对象的结构

1 整数对象PyIntObject

整数对象是固定大小的Python对象，内部只有一个ob_ival保存实际的整数值。

typedef struct {

PyObject_HEAD

long ob_ival;

} PyIntObject;

2 字符串对象PyStringObject

Python的字符串对象是一个不可变对象，任何改变字符串字面值的操作都是重新创建一个新的字符串。

字符串对象在Python中用PyStringObject表示，扩展定义后如下：

typedef struct {

Py_ssize_t ob_refcnt;//引用计数

struct _typeobject*ob_type; //类型指针

Py_ssize_t ob_size；//字符串的长度，不计算C语言中的结尾NULL

long ob_shash;// 字符串的hash值，没有计算则为-1int ob_sstate;//字符串对象的状态：是否interned等

char ob_sval[1]; //保存字符串的内存，默认先分配1个字符，用来保存额外的末尾NULL值/*Invariants:* ob_sval contains space for 'ob_size+1'elements.* ob_sval[ob_size] ==0.* ob_shash is the hash of the string or -1 if notcomputed yet.* ob_sstate != 0 iff the string object is in stringobject.c's

* 'interned' dictionary; inthis case the two references* from 'interned' to this object are *not counted* inob_refcnt.*/} PyStringObject;

3 列表对象PyListObject;

typedef struct {

PyObject_VAR_HEAD#ob_item是用来保存元素的指针数组

PyObject **ob_item;#allocated是ob_item预先分配的内存总容量

Py_ssize_t allocated;

} PyListObject;

4 字典对象PyDictObject

在Python中，字典是通过哈希表实现的。也就是说，字典是一个数组，而数组的索引是键经过哈希函数处理后得到的。哈希函数的目的是使键均匀地分布在数组中。由于不同的键可能具有相同的哈希值，即可能出现冲突，高级的哈希函数能够使冲突数目最小化。

以下基于C语言的数据结构用于存储字典的键/值对（也称作 entry），存储内容有哈希值，键和值。PyObject 是 Python 对象的一个基类。

typedef struct {

Py_ssize_t me_hash;

PyObject*me_key;

PyObject*me_value

} PyDictEntry;

下面为字典对应的数据结构。其中，ma_fill为活动槽以及哑槽（dummy slot）的总数。当一个活动槽中的键/值对被删除后，该槽则被标记为哑槽。ma_used为活动槽的总数。ma_mask值为数组的长度减 1 ，用于计算槽的索引。ma_table为数组本身，ma_smalltable为长度为 8 的初始数组。

typedef struct _dictobject PyDictObject;

struct _dictobject {

PyObject_HEAD

Py_ssize_t ma_fill;

Py_ssize_t ma_used;

Py_ssize_t ma_mask;

PyDictEntry*ma_table;

PyDictEntry*(*ma_lookup)(PyDictObject *mp, PyObject *key, long hash);

PyDictEntry ma_smalltable[PyDict_MINSIZE];

};

5 集合对象PySetObject

set与List对象相似，均为可变异构容器。但是其实现却和Dict类似，均为哈希表。具体的数据结构代码如下。

typedef struct {

long hash;/* cached hash code for the entry key */PyObject*key;

} setentry;/*This data structureis shared by set andfrozenset objects.*/typedef struct _setobject PySetObject;

struct _setobject {

PyObject_HEAD

Py_ssize_t fill;/* #Active + # Dummy */

Py_ssize_t used; /* #Active */

/* The table contains mask + 1 slots, and that's a power of 2.

* We store the mask instead of the size because the mask ismore*frequently needed.*/Py_ssize_t mask;/* table points to smalltable for small tables, elseto* additional malloc'ed memory. table is never NULL! This rule

* saves repeated runtime null-tests.*/setentry*table;

setentry*(*lookup)(PySetObject *so, PyObject *key, long hash);

setentry smalltable[PySet_MINSIZE];

long hash;/* only used by frozenset objects */PyObject*weakreflist; /* List of weak references */};

setentry是哈希表中的元素，记录插入元素的哈希值以及对应的Python对象。

PySetObject是哈希表的具体结构：

fill 被填充的键的个数，包括Active和dummy，稍后解释具体意思

used 被填充的键中有效的个数，即集合中的元素个数

mask 哈希表的长度的掩码，数值为容量值减一

table 存放元素的数组的指针

smalltable 默认的存放元素的数组

当元素较少时，所有元素只存放在smalltable数组中，此时table指向smalltable。当元素增多，会从新分配内存存放所有的元素，此时smalltable没有用，table指向新分配的内存。

参考：

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