268 Объекты и типы
PyObject_GenericGetDict() реализует логику получения экземпляра словаря для заданного объекта. PyObject_GetAttr()выполняет реализацию __getattr__ () по умолчанию, а PyObject_SetAttr() реализует __setattr__().
ТИПЫ BOOL И LONG
Тип bool — самая прямолинейная реализация встроенных типов. Он наследуется от long и содержит предопределенные константы Py_True и Py_False. Эти константы являются неизменяемыми экземплярами, создаваемыми при инстанцировании интерпретатора Python.
Внутри Objects boolobject.c находится вспомогательная функция для создания экземпляра bool из числа:
Objects boolobject.c, строка 28
PyObject *PyBool_FromLong(long ok)
{
PyObject *result;
if (ok)
result = Py_True;
else
result = Py_False; Py_INCREF(result); return result;
}
Эта функция использует C для вычисления числового типа, чтобы присвоить result значение Py_True или Py_False и увеличить счетчик ссылок.
Числовые функции для and, xor и or реализованы, но операции сложения, вычитания и деления заблокированы из базового типа long, так как деление двух логических значений не имеет смысла.
Реализация and для значения bool построена так, что сначала проверяет, являются ли a и b логическими типами. Если условие не выполняется, значения преобразуются в числа и операция выполняется с двумя числами:
Objects boolobject.c, строка 61
static PyObject * bool_and(PyObject *a, PyObject *b)
{
Книги для программистов: https://t.me/booksforits
Типы bool и long 269
if (!PyBool_Check(a) || !PyBool_Check(b))
return PyLong_Type.tp_as_number->nb_and(a, b); return PyBool_FromLong((a == Py_True) & (b == Py_True));
}
Тип long
Тип long немного сложнее bool. При переходе от Python 2 к Python 3 CPython перестал поддерживать тип int, и основным целочисленным типом стал long.
Тип long в Python отличается тем, что он способен хранить значение вариативной (изменяемой) длины. Максимальная длина задается в скомпилированном двоичном файле.
Структура данных long в Python состоит из заголовка переменной PyObject и списка цифр. Список цифр ob_digit изначально состоит из одной цифры, но при инициализации расширяется:
Include longintrepr.h, строка 85
struct _longobject {
PyObject_VAR_HEAD digit ob_digit[1];
};
Например, числу 1 будет соответствовать ob_digit [1], а числу 24 601 — ob_digit [2, 4, 6, 0, 1].
Память для нового значения long выделяется вызовом _PyLong_New(). Эта функция получает фиксированную длину и проверяет, что она меньше MAX_ LONG_DIGITS. Затем память для ob_digit выделяется заново в соответствии с длиной.
Чтобы преобразовать тип long языка C в тип long языка Python, C long преобразуется в список цифр, выделяется память для Python long, после чего задается значение каждой цифры.
Для чисел из одной цифры объект long инициализируется с ob_digit, уже имеющим длину 1. Затем значение задается без выделения памяти:
Objects longobject.c, строка 297
PyObject * PyLong_FromLong(long ival)
{
Книги для программистов: https://t.me/booksforits
270 Объекты и типы
PyLongObject *v; unsigned long abs_ival;
unsigned long t; /* unsigned, поэтому >> не распространяет бит знака */ int ndigits = 0;
int sign;
CHECK_SMALL_INT(ival);
...
/* Быстрая ветвь для целых чисел из одной цифры */ if (!(abs_ival >> PyLong_SHIFT)) {
v = _PyLong_New(1); if (v) {
Py_SIZE(v) = sign;
v->ob_digit[0] = Py_SAFE_DOWNCAST( abs_ival, unsigned long, digit);
}
return (PyObject*)v;
}
...
/* Большие числа: цикл для определения количества цифр */ t = abs_ival;
while (t) { ++ndigits;
t >>= PyLong_SHIFT;
}
v = _PyLong_New(ndigits); if (v != NULL) {
digit *p = v->ob_digit;
Py_SIZE(v) = ndigits*sign; t = abs_ival;
while (t) {
*p++ = Py_SAFE_DOWNCAST(
t & PyLong_MASK, unsigned long, digit); t >>= PyLong_SHIFT;
}
}
return (PyObject *)v;
}
Преобразование числа с плавающей точкой double в Python long осуществляется вызовом PyLong_FromDouble().
Другие функции реализации в Objects longobject.c содержат вспомогательные функции, например функцию PyLong_FromUnicodeObject() для преобразования строки Юникода в число.
Книги для программистов: https://t.me/booksforits
Типы bool и long 271
Пример
Слот типа расширенного сравнения для long заполняется long_richcompare(). Эта функция является оберткой для long_compare():
Objects longobject.c, строка 3031
static PyObject *
long_richcompare(PyObject *self, PyObject *other, int op)
{
Py_ssize_t result;
CHECK_BINOP(self, other); if (self == other)
result = 0;
else
result = long_compare((PyLongObject*)self, (PyLongObject*)other);
Py_RETURN_RICHCOMPARE(result, 0, op);
}
Функция long_compare() сначала проверяет длину (количество цифр) двух переменных: a и b. Если длины совпадают, то она перебирает в цикле все цифры и проверяет, равны ли они друг другу.
long_compare() возвращает один из трех видов значений:
1.Если a < b, возвращается отрицательное число.
2.Если a == b, возвращается 0.
3.Если a > b, возвращается положительное число.
Например, при выполнении условия 1 == 5 результат будет равен -4. Для 5 == 1 результат равен 4.
Можно добавить следующий блок кода перед макросом Py_RETURN_RICHCOMPARE, чтобы он возвращал True, если абсолютное значение результата <=1. Макрос Py_ABS()возвращает абсолютное целое значение со знаком:
if (op == Py_AlE) {
if (Py_ABS(result) <= 1) Py_RETURN_TRUE;
else
Py_RETURN_FALSE;
}
Py_RETURN_RICHCOMPARE(result, 0, op);
}
Книги для программистов: https://t.me/booksforits