简介：

在家过了个春节快不知道自己是干啥的了：），今天收拾一下心情继续读一下python的源码。这一节打算探究一下Python中列表是如何实现的。

1.Python列表创建

首先来到listobject.c文件找到今天的主角PyListObject，像之前一样将它拆解开来。

typedef struct {PyObject ob_base;  // 在整数节已经介绍过，主要包含引用计数和类型Py_ssize_t ob_size;// 用于指明列表中包含几个元素PyObject **ob_item;Py_ssize_t allocated;
} PyListObject;

这样拆解之后我们会看到ob_item，allocated还不能很好的确定它们代表什么，那么我接着往下看列表是如何新建的，这里找到新建的方法PyList_New：

// 这里为了方便理解我把源码简化了一下
PyObject *
PyList_New(Py_ssize_t size)
{PyListObject *op;if (size < 0) {  // 检查列表元素个数不小于0PyErr_BadInternalCall();return NULL;}if (numfree) {  // 检查是否有缓存可用numfree--;op = free_list[numfree];_Py_NewReference((PyObject *)op);} else {op = PyObject_GC_New(PyListObject, &PyList_Type);if (op == NULL)return NULL;}// 下面就是开辟内存新建一个列表if (size <= 0)op->ob_item = NULL;else {op->ob_item = (PyObject **) PyMem_Calloc(size, sizeof(PyObject *));if (op->ob_item == NULL) {  // 内存开辟失败Py_DECREF(op);return PyErr_NoMemory();}}// 下面为ob_size和allocated赋初始值Py_SIZE(op) = size;op->allocated = size;_PyObject_GC_TRACK(op);return (PyObject *) op;
}

这样我们就可以看出allocated跟ob_size一致，ob_item指向列表内存空间。

2.Python列表填充元素

上面新建了列表元素全是NULL，接下来通过PyList_SetItem为列表填充值。

int PyList_SetItem(PyObject *op, Py_ssize_t i, PyObject *newitem)
{PyObject **p;if (!PyList_Check(op)) {  // 检查op类型Py_XDECREF(newitem);PyErr_BadInternalCall();return -1;}if (i < 0 || i >= Py_SIZE(op)) {  // 检查索引是否越界Py_XDECREF(newitem);PyErr_SetString(PyExc_IndexError,"list assignment index out of range");return -1;}// 下面对指定元素赋值p = ((PyListObject *)op) -> ob_item + i;Py_XSETREF(*p, newitem);return 0;
}

设置完值必然还会有取值方法PyList_GetItem

PyObject *
PyList_GetItem(PyObject *op, Py_ssize_t i)
{if (!PyList_Check(op)) {PyErr_BadInternalCall();return NULL;}if (i < 0 || i >= Py_SIZE(op)) {if (indexerr == NULL) {indexerr = PyUnicode_FromString("list index out of range");if (indexerr == NULL)return NULL;}PyErr_SetObject(PyExc_IndexError, indexerr);return NULL;}return ((PyListObject *)op) -> ob_item[i];
}

3.图示

下面就针对上述结构做一个简单的图示

从这里不难看出，其实这时候开辟的空间均只包含指针，也能理解了为什么Python中为什么列表是可变类型的。

到这里先简单了解一下Python列表的创建，后面再一一查看对列表的操作。

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1.Python列表创建

2.Python列表填充元素

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