Python源码解析: PyObject 引用计数 refchain

痛定思痛。 2022-03-27 07:24 168阅读 0赞

版本,Python3.7.2

## 引用计数器的管理 ##

Python通过引用计数来管理对象的生命周期，同时，其多态性也与引用计数有关。

Python对所有的对象，都是通过其父类PyObject进行统一管理。

\_Py\_NewReference(PyObject \*op)这个函数相当简单，就是初始化计数op->refcnt=1，同时，该函数把新创建的这个PyObject\* op添加到refchain，在下面的代码中，\_Py\_AddToAllObjects的关键几行特意给出了数字标注，插入op的过程如下图所示，其中(1)(2)(3)(4)分别对应图中建立的箭头1，2，3，4所示的关系

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3Rhbm14MjE5_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

void _Py_AddToAllObjects(PyObject *op, int force){
        ....
        if (force || op->_ob_prev == NULL) {
            op->_ob_next = refchain._ob_next;   （1）
            op->_ob_prev = &refchain;           （2）
            refchain._ob_next->_ob_prev = op;   （3）
            refchain._ob_next = op;             （4）
        }
    }
    
    _Py_NewReference(PyObject *op)
    {
        _Py_INC_REFTOTAL; // _Py_RefTotal++
        op->ob_refcnt = 1;
        _Py_AddToAllObjects(op, 1);
        _Py_INC_TPALLOCS(op);
    }

函数\_Py\_ForgetReference(PyObject \*op)就是上述创建过程的逆过程，也就是把PyObject\* op从refchain链中删除掉， 典型的情况下，\_Py\_Dealloc(PyObject \*op)会调用该\_Py\_ForgetReference函数并负责调用相关的析构函数来清理内存。这里也是一个典型的由C构造出来的多态性，析构函数dealloc由不同的对象根据自身的类型决定，也就是Py\_TYPE(op)->tp\_dealloc，比如List和float类型的对象，析构函数就不一样，源码如下所示

void _Py_ForgetReference(PyObject *op)
    {
       ....
        // main part of the removal
        op->_ob_next->_ob_prev = op->_ob_prev;
        op->_ob_prev->_ob_next = op->_ob_next;
        op->_ob_next = op->_ob_prev = NULL;
    }
    
    void _Py_Dealloc(PyObject *op)
    {
        destructor dealloc = Py_TYPE(op)->tp_dealloc;
        _Py_ForgetReference(op);
        (*dealloc)(op);
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3Rhbm14MjE5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220327/c135371f0e5d4c2bb6cac3720d6c6080.png