# 型オブジェクト

新スタイルの型を定義する構造体: `PyTypeObject` 構造体は、おそらく Python オブジェクトシステムの中で最も重要な構造体の1つでしょう。型オブジェクトは `PyObject_*` 系や `PyType_*` 系の関数で扱えますが、ほとんどの Python アプリケーションにとって、さして面白みのある機能を提供しません。型オブジェクトはオブジェクトがどのように振舞うかを決める基盤ですから、インタプリタ自体や新たな型を定義する拡張モジュールでは非常に重要な存在です。

型オブジェクトは標準の型 (standard type) に比べるとかなり大きな構造体です。各型オブジェクトは多くの値を保持しており、そのほとんどは C 関数へのポインタで、それぞれの関数はその型の機能の小さい部分を実装しています。この節では、型オブジェクトの各フィールドについて詳細を説明します。各フィールドは、構造体内で出現する順番に説明されています。

以下のクイックリファレンスに加えて、 使用例 節では `PyTypeObject` の意味と使い方を一目で理解できる例を載せています。

## クイックリファレンス

### tp スロット

PyTypeObject スロット [1] | 型 | 特殊メソッド/特殊属性 | Info [2]
--- | --- | --- | ---
O | T | D | I
<R> `tp_name` | const char * | __name__ | X | X |  |
`tp_basicsize` | `Py_ssize_t` |  | X | X |  | X
`tp_itemsize` | `Py_ssize_t` |  |  | X |  | X
`tp_dealloc` | `destructor` |  | X | X |  | X
`tp_vectorcall_offset` | `Py_ssize_t` |  |  | X |  | X
(`tp_getattr`) | `getattrfunc` | __getattribute__, __getattr__ |  |  |  | G
(`tp_setattr`) | `setattrfunc` | __setattr__, __delattr__ |  |  |  | G
`tp_as_async` | `PyAsyncMethods` * | sub-slots |  |  |  | %
`tp_repr` | `reprfunc` | __repr__ | X | X |  | X
`tp_as_number` | `PyNumberMethods` * | sub-slots |  |  |  | %
`tp_as_sequence` | `PySequenceMethods` * | sub-slots |  |  |  | %
`tp_as_mapping` | `PyMappingMethods` * | sub-slots |  |  |  | %
`tp_hash` | `hashfunc` | __hash__ | X |  |  | G
`tp_call` | `ternaryfunc` | __call__ |  | X |  | X
`tp_str` | `reprfunc` | __str__ | X |  |  | X
`tp_getattro` | `getattrofunc` | __getattribute__, __getattr__ | X | X |  | G
`tp_setattro` | `setattrofunc` | __setattr__, __delattr__ | X | X |  | G
`tp_as_buffer` | `PyBufferProcs` * |  |  |  |  | %
`tp_flags` | unsigned long |  | X | X |  | ?
`tp_doc` | const char * | __doc__ | X | X |  |
`tp_traverse` | `traverseproc` |  |  | X |  | G
`tp_clear` | `inquiry` |  |  | X |  | G
`tp_richcompare` | `richcmpfunc` | __lt__, __le__, __eq__, __ne__, __gt__, __ge__ | X |  |  | G
`tp_weaklistoffset` | `Py_ssize_t` |  |  | X |  | ?
`tp_iter` | `getiterfunc` | __iter__ |  |  |  | X
`tp_iternext` | `iternextfunc` | __next__ |  |  |  | X
`tp_methods` | `PyMethodDef` [] |  | X | X |  |
`tp_members` | `PyMemberDef` [] |  |  | X |  |
`tp_getset` | `PyGetSetDef` [] |  | X | X |  |
`tp_base` | `PyTypeObject` * | __base__ |  |  | X |
`tp_dict` | `PyObject` * | __dict__ |  |  | ? |
`tp_descr_get` | `descrgetfunc` | __get__ |  |  |  | X
`tp_descr_set` | `descrsetfunc` | __set__, __delete__ |  |  |  | X
`tp_dictoffset` | `Py_ssize_t` |  |  | X |  | ?
`tp_init` | `initproc` | __init__ | X | X |  | X
`tp_alloc` | `allocfunc` |  | X |  | ? | ?
`tp_new` | `newfunc` | __new__ | X | X | ? | ?
`tp_free` | `freefunc` |  | X | X | ? | ?
`tp_is_gc` | `inquiry` |  |  | X |  | X
<`tp_bases`> | `PyObject` * | __bases__ |  |  | ~ |
<`tp_mro`> | `PyObject` * | __mro__ |  |  | ~ |
[`tp_cache`] | `PyObject` * |  |  |  |
[`tp_subclasses`] | `PyObject` * | __subclasses__ |  |  |
[`tp_weaklist`] | `PyObject` * |  |  |  |
(`tp_del`) | `destructor` |  |  |  |  |
[`tp_version_tag`] | unsigned int |  |  |  |
`tp_finalize` | `destructor` | __del__ |  |  |  | X
`tp_vectorcall` | `vectorcallfunc` |  |  |  |  |

[ 1 ]

(): A slot name in parentheses indicates it is (effectively) deprecated.

<>: Names in angle brackets should be initially set to `NULL` and treated as read-only.

[]: Names in square brackets are for internal use only.

<R> (as a prefix) means the field is required (must be non-`NULL`).

[ 2 ]

列:

"O": set on `PyBaseObject_Type`

"T": set on `PyType_Type`

"D": default (if slot is set to `NULL`)

    X - PyType_Ready sets this value if it is NULL
    ~ - PyType_Ready always sets this value (it should be NULL)
    ? - PyType_Ready may set this value depending on other slots

    Also see the inheritance column ("I").

"I": inheritance

    X - type slot is inherited via *PyType_Ready* if defined with a *NULL* value
    % - the slots of the sub-struct are inherited individually
    G - inherited, but only in combination with other slots; see the slot's description
    ? - it's complicated; see the slot's description

Note that some slots are effectively inherited through the normal attribute lookup chain.

### sub-slots

Slot | 型 | 特殊メソッド
--- | --- | ---
`am_await` | `unaryfunc` | __await__
`am_aiter` | `unaryfunc` | __aiter__
`am_anext` | `unaryfunc` | __anext__
`am_send` | `sendfunc` |
`nb_add` | `binaryfunc` | __add__ __radd__
`nb_inplace_add` | `binaryfunc` | __iadd__
`nb_subtract` | `binaryfunc` | __sub__ __rsub__
`nb_inplace_subtract` | `binaryfunc` | __isub__
`nb_multiply` | `binaryfunc` | __mul__ __rmul__
`nb_inplace_multiply` | `binaryfunc` | __imul__
`nb_remainder` | `binaryfunc` | __mod__ __rmod__
`nb_inplace_remainder` | `binaryfunc` | __imod__
`nb_divmod` | `binaryfunc` | __divmod__ __rdivmod__
`nb_power` | `ternaryfunc` | __pow__ __rpow__
`nb_inplace_power` | `ternaryfunc` | __ipow__
`nb_negative` | `unaryfunc` | __neg__
`nb_positive` | `unaryfunc` | __pos__
`nb_absolute` | `unaryfunc` | __abs__
`nb_bool` | `inquiry` | __bool__
`nb_invert` | `unaryfunc` | __invert__
`nb_lshift` | `binaryfunc` | __lshift__ __rlshift__
`nb_inplace_lshift` | `binaryfunc` | __ilshift__
`nb_rshift` | `binaryfunc` | __rshift__ __rrshift__
`nb_inplace_rshift` | `binaryfunc` | __irshift__
`nb_and` | `binaryfunc` | __and__ __rand__
`nb_inplace_and` | `binaryfunc` | __iand__
`nb_xor` | `binaryfunc` | __xor__ __rxor__
`nb_inplace_xor` | `binaryfunc` | __ixor__
`nb_or` | `binaryfunc` | __or__ __ror__
`nb_inplace_or` | `binaryfunc` | __ior__
`nb_int` | `unaryfunc` | __int__
`nb_reserved` | void * |
`nb_float` | `unaryfunc` | __float__
`nb_floor_divide` | `binaryfunc` | __floordiv__
`nb_inplace_floor_divide` | `binaryfunc` | __ifloordiv__
`nb_true_divide` | `binaryfunc` | __truediv__
`nb_inplace_true_divide` | `binaryfunc` | __itruediv__
`nb_index` | `unaryfunc` | __index__
`nb_matrix_multiply` | `binaryfunc` | __matmul__ __rmatmul__
`nb_inplace_matrix_multiply` | `binaryfunc` | __imatmul__
`mp_length` | `lenfunc` | __len__
`mp_subscript` | `binaryfunc` | __getitem__
`mp_ass_subscript` | `objobjargproc` | __setitem__, __delitem__
`sq_length` | `lenfunc` | __len__
`sq_concat` | `binaryfunc` | __add__
`sq_repeat` | `ssizeargfunc` | __mul__
`sq_item` | `ssizeargfunc` | __getitem__
`sq_ass_item` | `ssizeobjargproc` | __setitem__ __delitem__
`sq_contains` | `objobjproc` | __contains__
`sq_inplace_concat` | `binaryfunc` | __iadd__
`sq_inplace_repeat` | `ssizeargfunc` | __imul__
`bf_getbuffer` | `getbufferproc()` |
`bf_releasebuffer` | `releasebufferproc()` |

### スロットの定義型 (typedef)

定義型 (typedef) | 引数型 | 返り値型
--- | --- | ---
`allocfunc` | `PyTypeObject` * `Py_ssize_t` | `PyObject` *
`destructor` | `PyObject` * | void
`freefunc` | void * | void
`traverseproc` | `PyObject` * `visitproc` void * | int
`newfunc` | `PyObject` * `PyObject` * `PyObject` * | `PyObject` *
`initproc` | `PyObject` * `PyObject` * `PyObject` * | int
`reprfunc` | `PyObject` * | `PyObject` *
`getattrfunc` | `PyObject` * const char * | `PyObject` *
`setattrfunc` | `PyObject` * const char * `PyObject` * | int
`getattrofunc` | `PyObject` * `PyObject` * | `PyObject` *
`setattrofunc` | `PyObject` * `PyObject` * `PyObject` * | int
`descrgetfunc` | `PyObject` * `PyObject` * `PyObject` * | `PyObject` *
`descrsetfunc` | `PyObject` * `PyObject` * `PyObject` * | int
`hashfunc` | `PyObject` * | Py_hash_t
`richcmpfunc` | `PyObject` * `PyObject` * int | `PyObject` *
`getiterfunc` | `PyObject` * | `PyObject` *
`iternextfunc` | `PyObject` * | `PyObject` *
`lenfunc` | `PyObject` * | `Py_ssize_t`
`getbufferproc` | `PyObject` * `Py_buffer` * int | int
`releasebufferproc` | `PyObject` * `Py_buffer` * | void
`inquiry` | `PyObject` * | int
`unaryfunc` | `PyObject` * | `PyObject` *
`binaryfunc` | `PyObject` * `PyObject` * | `PyObject` *
`ternaryfunc` | `PyObject` * `PyObject` * `PyObject` * | `PyObject` *
`ssizeargfunc` | `PyObject` * `Py_ssize_t` | `PyObject` *
`ssizeobjargproc` | `PyObject` * `Py_ssize_t` `PyObject` * | int
`objobjproc` | `PyObject` * `PyObject` * | int
`objobjargproc` | `PyObject` * `PyObject` * `PyObject` * | int

See Slot Type typedefs below for more detail.

## PyTypeObject 定義

`PyTypeObject` の構造体定義は `Include/object.h` で見つけられるはずです。参照の手間を省くために、ここでは定義を繰り返します:

    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 */

        /* Methods to implement standard operations */

        destructor tp_dealloc;
        Py_ssize_t tp_vectorcall_offset;
        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;
        // Strong reference on a heap type, borrowed reference on a static type
        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;
        vectorcallfunc tp_vectorcall;
    } PyTypeObject;

## PyObject スロット

The type object structure extends the `PyVarObject` structure. The `ob_size` field is used for dynamic types (created by `type_new()`, usually called from a class statement). Note that `PyType_Type` (the metatype) initializes `tp_itemsize`, which means that its instances (i.e. type objects) must have the `ob_size` field.

Py_ssize_t PyObject .ob_refcnt
  次に属します: Stable ABI.

  This is the type object's reference count, initialized to `1` by the `PyObject_HEAD_INIT` macro. Note that for statically allocated type objects, the type's instances (objects whose `ob_type` points back to the type) do not count as references. But for dynamically allocated type objects, the instances do count as references.

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承しません。

PyTypeObject * PyObject .ob_type
  次に属します: Stable ABI.

  型自体の型、別の言い方をするとメタタイプです。 `PyObject_HEAD_INIT` マクロで初期化され、通常は `&PyType_Type` になります。しかし、(少なくとも) Windows で利用できる動的ロード可能な拡張モジュールでは、コンパイラは有効な初期化ではないと文句をつけます。そこで、ならわしとして、 `PyObject_HEAD_INIT` には `NULL` を渡して初期化しておき、他の操作を行う前にモジュールの初期化関数で明示的にこのフィールドを初期化することになっています。この操作は以下のように行います:

      Foo_Type.ob_type = &PyType_Type;

  This should be done before any instances of the type are created. `PyType_Ready()` checks if `ob_type` is `NULL`, and if so, initializes it to the `ob_type` field of the base class. `PyType_Ready()` will not change this field if it is non-zero.

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

PyObject * PyObject ._ob_next
PyObject * PyObject ._ob_prev

  These fields are only present when the macro `Py_TRACE_REFS` is defined (see the `configure --with-trace-refs option`).

  Their initialization to `NULL` is taken care of by the `PyObject_HEAD_INIT` macro. For statically allocated objects, these fields always remain `NULL`. For dynamically allocated objects, these two fields are used to link the object into a doubly linked list of all live objects on the heap.

  This could be used for various debugging purposes; currently the only uses are the `sys.getobjects()` function and to print the objects that are still alive at the end of a run when the environment variable `PYTHONDUMPREFS` is set.

  継承:

  These fields are not inherited by subtypes.

## PyVarObject スロット

Py_ssize_t PyVarObject .ob_size
  次に属します: Stable ABI.

  静的にメモリ確保されている型オブジェクト の場合、このフィールドはゼロに初期化されます。動的にメモリ確保されている型オブジェクト の場合、このフィールドは内部使用される特殊な意味を持ちます。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承しません。

## PyTypeObject スロット

Each slot has a section describing inheritance. If `PyType_Ready()` may set a value when the field is set to `NULL` then there will also be a "Default" section. (Note that many fields set on `PyBaseObject_Type` and `PyType_Type` effectively act as defaults.)

const char * PyTypeObject .tp_name

  Pointer to a NUL-terminated string containing the name of the type. For types that are accessible as module globals, the string should be the full module name, followed by a dot, followed by the type name; for built-in types, it should be just the type name. If the module is a submodule of a package, the full package name is part of the full module name. For example, a type named `T` defined in module `M` in subpackage `Q` in package `P` should have the `tp_name` initializer `"P.Q.M.T"`.

  動的にメモリ確保される型オブジェクト の場合、このフィールドは単に型の名前になり、モジュール名は型の辞書内でキー `'__module__'` に対する値として明示的に保存されます。

  静的にメモリ確保される型オブジェクト の場合、 tp_name フィールドにはドットが含まれているはずです。 最後のドットよりも前にある部分文字列全体は `__module__` 属性として、またドットよりも後ろにある部分は `__name__` 属性としてアクセスできます。

  ドットが入っていない場合、 `tp_name` フィールドの内容全てが `__name__` 属性になり、 `__module__` 属性は (前述のように型の辞書内で明示的にセットしないかぎり) 未定義になります。 このため、その型は pickle 化できないことになります。 さらに、 pydoc が作成するモジュールドキュメントのリストにも載らなくなります。

  This field must not be `NULL`. It is the only required field in `PyTypeObject()` (other than potentially `tp_itemsize`).

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承しません。

Py_ssize_t PyTypeObject .tp_basicsize
Py_ssize_t PyTypeObject .tp_itemsize

  これらのフィールドは、型インスタンスのバイトサイズを計算できるようにします。

  型には二つの種類があります: 固定長インスタンスの型は、 `tp_itemsize` フィールドがゼロで、可変長インスタンスの方は `tp_itemsize` フィールドが非ゼロの値になります。固定長インスタンスの型の場合、全てのインスタンスは等しく `tp_basicsize` で与えられたサイズになります。

  For a type with variable-length instances, the instances must have an `ob_size` field, and the instance size is `tp_basicsize` plus N times `tp_itemsize`, where N is the "length" of the object. The value of N is typically stored in the instance's `ob_size` field. There are exceptions: for example, ints use a negative `ob_size` to indicate a negative number, and N is `abs(ob_size)` there. Also, the presence of an `ob_size` field in the instance layout doesn't mean that the instance structure is variable-length (for example, the structure for the list type has fixed-length instances, yet those instances have a meaningful `ob_size` field).

  The basic size includes the fields in the instance declared by the macro `PyObject_HEAD` or `PyObject_VAR_HEAD` (whichever is used to declare the instance struct) and this in turn includes the `_ob_prev` and `_ob_next` fields if they are present. This means that the only correct way to get an initializer for the `tp_basicsize` is to use the `sizeof` operator on the struct used to declare the instance layout. The basic size does not include the GC header size.

  アラインメントに関する注釈: 変数の各要素を配置する際に特定のアラインメントが必要となる場合、 `tp_basicsize` の値に気をつけなければなりません。例: ある型が `double` の配列を実装しているとします。 `tp_itemsize` は `sizeof(double)` です。 `tp_basicsize` が `sizeof(double)` (ここではこれを `double` のアラインメントが要求するサイズと仮定する) の個数分のサイズになるようにするのはプログラマの責任です。

  For any type with variable-length instances, this field must not be `NULL`.

  継承:

  これらのフィールドはサブタイプに別々に継承されます。基底タイプが 0 でない `tp_itemsize` を持っていた場合、基底タイプの実装に依存しますが、一般的にはサブタイプで別の 0 で無い値を `tp_itemsize` に設定するのは安全ではありません。

destructor PyTypeObject .tp_dealloc

  インスタンスのデストラクタ関数へのポインタです。この関数は (単量子 `None` や `Ellipsis` の場合のように) インスタンスが決してメモリ解放されない型でない限り必ず定義しなければなりません。シグネチャは次の通りです:

      void tp_dealloc(PyObject *self);

  The destructor function is called by the `Py_DECREF()` and `Py_XDECREF()` macros when the new reference count is zero. At this point, the instance is still in existence, but there are no references to it. The destructor function should free all references which the instance owns, free all memory buffers owned by the instance (using the freeing function corresponding to the allocation function used to allocate the buffer), and call the type's `tp_free` function. If the type is not subtypable (doesn't have the `Py_TPFLAGS_BASETYPE` flag bit set), it is permissible to call the object deallocator directly instead of via `tp_free`. The object deallocator should be the one used to allocate the instance; this is normally `PyObject_Del()` if the instance was allocated using `PyObject_New` or `PyObject_NewVar`, or `PyObject_GC_Del()` if the instance was allocated using `PyObject_GC_New` or `PyObject_GC_NewVar`.

  If the type supports garbage collection (has the `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit set), the destructor should call `PyObject_GC_UnTrack()` before clearing any member fields.

      static void foo_dealloc(foo_object *self) {
          PyObject_GC_UnTrack(self);
          Py_CLEAR(self->ref);
          Py_TYPE(self)->tp_free((PyObject *)self);
      }

  Finally, if the type is heap allocated (`Py_TPFLAGS_HEAPTYPE`), the deallocator should release the owned reference to its type object (via `Py_DECREF()`) after calling the type deallocator. In order to avoid dangling pointers, the recommended way to achieve this is:

      static void foo_dealloc(foo_object *self) {
          PyTypeObject *tp = Py_TYPE(self);
          // free references and buffers here
          tp->tp_free(self);
          Py_DECREF(tp);
      }

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

Py_ssize_t PyTypeObject .tp_vectorcall_offset

  An optional offset to a per-instance function that implements calling the object using the vectorcall protocol, a more efficient alternative of the simpler `tp_call`.

  This field is only used if the flag `Py_TPFLAGS_HAVE_VECTORCALL` is set. If so, this must be a positive integer containing the offset in the instance of a `vectorcallfunc` pointer.

  The vectorcallfunc pointer may be `NULL`, in which case the instance behaves as if `Py_TPFLAGS_HAVE_VECTORCALL` was not set: calling the instance falls back to `tp_call`.

  Any class that sets `Py_TPFLAGS_HAVE_VECTORCALL` must also set `tp_call` and make sure its behaviour is consistent with the vectorcallfunc function. This can be done by setting tp_call to `PyVectorcall_Call()`.

  警告

  It is not recommended for mutable heap types to implement the vectorcall protocol. When a user sets `__call__` in Python code, only tp_call is updated, likely making it inconsistent with the vectorcall function.

  バージョン 3.8 で変更: Before version 3.8, this slot was named `tp_print`. In Python 2.x, it was used for printing to a file. In Python 3.0 to 3.7, it was unused.

  継承:

  This field is always inherited. However, the `Py_TPFLAGS_HAVE_VECTORCALL` flag is not always inherited. If it's not, then the subclass won't use vectorcall, except when `PyVectorcall_Call()` is explicitly called. This is in particular the case for types without the `Py_TPFLAGS_IMMUTABLETYPE` flag set (including subclasses defined in Python).

getattrfunc PyTypeObject .tp_getattr

  オプションのポインタで、get-attribute-string を行う関数を指します。

  このフィールドは非推奨です。 このフィールドを定義するときは、 `tp_getattro` 関数と同じように動作し、属性名は Python 文字列 オブジェクトではなく C 文字列で指定するような関数を指すようにしなければなりません。

  継承:

  Group: `tp_getattr`, `tp_getattro`

  このフィールドは `tp_getattro` と共にサブタイプに継承されます: すなわち、サブタイプの `tp_getattr` および `tp_getattro` が共に `NULL` の場合、サブタイプは基底タイプから `tp_getattr` と `tp_getattro` を両方とも継承します。

setattrfunc PyTypeObject .tp_setattr

  オプションのポインタで、属性の設定と削除を行う関数を指します。

  このフィールドは非推奨です。 このフィールドを定義するときは、 `tp_setattro` 関数と同じように動作し、属性名は Python 文字列 オブジェクトではなく C 文字列で指定するような関数を指すようにしなければなりません。

  継承:

  Group: `tp_setattr`, `tp_setattro`

  このフィールドは `tp_setattro` と共にサブタイプに継承されます: すなわち、サブタイプの `tp_setattr` および `tp_setattro` が共に `NULL` の場合、サブタイプは基底タイプから `tp_setattr` と `tp_setattro` を両方とも継承します。

PyAsyncMethods * PyTypeObject .tp_as_async

  追加の構造体を指すポインタです。 この構造体は、 C レベルで awaitable プロトコルと asynchronous iterator プロトコルを実装するオブジェクトだけに関係するフィールドを持ちます。 詳しいことは async オブジェクト構造体 を参照してください。

  バージョン 3.5 で追加: 以前は `tp_compare` や `tp_reserved` として知られていました。

  継承:

  `tp_as_async` フィールドは継承されませんが、これに含まれるフィールドが個別に継承されます。

reprfunc PyTypeObject .tp_repr

  オプションのポインタで、組み込み関数 `repr()` を実装している関数を指します。

  The signature is the same as for `PyObject_Repr()`:

      PyObject *tp_repr(PyObject *self);

  この関数は文字列オブジェクトか Unicode オブジェクトを返さなければなりません。理想的には、この関数が返す文字列は、適切な環境で `eval()` に渡した場合、同じ値を持つオブジェクトになるような文字列でなければなりません。不可能な場合には、オブジェクトの型と値から導出した内容の入った `'<'` から始まって `'>'` で終わる文字列を返さなければなりません。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

  デフォルト

  このフィールドが設定されていない場合、 `<%s object at %p>` の形式をとる文字列が返されます。 `%s` は型の名前に、 `%p` はオブジェクトのメモリアドレスに置き換えられます。

PyNumberMethods * PyTypeObject .tp_as_number

  数値プロトコルを実装した追加の構造体を指すポインタです。これらのフィールドについては 数値オブジェクト構造体 で説明されています。

  継承:

  `tp_as_number` フィールドは継承されませんが、そこの含まれるフィールドが個別に継承されます。

PySequenceMethods * PyTypeObject .tp_as_sequence

  シーケンスプロトコルを実装した追加の構造体を指すポインタです。これらのフィールドについては シーケンスオブジェクト構造体 で説明されています。

  継承:

  `tp_as_sequence` フィールドは継承されませんが、これに含まれるフィールドが個別に継承されます。

PyMappingMethods * PyTypeObject .tp_as_mapping

  マッピングプロトコルを実装した追加の構造体を指すポインタです。これらのフィールドについては マップオブジェクト構造体 で説明されています。

  継承:

  `tp_as_mapping` フィールドは継承されませんが、これに含まれるフィールドが個別に継承されます。

hashfunc PyTypeObject .tp_hash

  オプションのポインタで、組み込み関数 `hash()` を実装している関数を指します。

  The signature is the same as for `PyObject_Hash()`:

      Py_hash_t tp_hash(PyObject *);

  通常時には `-1` を戻り値にしてはなりません; ハッシュ値の計算中にエラーが生じた場合、関数は例外をセットして `-1` を返さねばなりません。

  When this field is not set (and `tp_richcompare` is not set), an attempt to take the hash of the object raises `TypeError`. This is the same as setting it to `PyObject_HashNotImplemented()`.

  このフィールドは明示的に `PyObject_HashNotImplemented()` に設定することで、親 type からのハッシュメソッドの継承をブロックすることができます。これは Python レベルでの `__hash__ = None` と同等に解釈され、 `isinstance(o, collections.Hashable)` が正しく `False` を返すようになります。逆もまた可能であることに注意してください - Python レベルで `__hash__ = None` を設定することで `tp_hash` スロットは `PyObject_HashNotImplemented()` に設定されます。

  継承:

  Group: `tp_hash`, `tp_richcompare`

  このフィールドは `tp_richcompare` と共にサブタイプに継承されます: すなわち、サブタイプの `tp_richcompare` および `tp_hash` が両方とも `NULL` のとき、サブタイプは基底タイプから `tp_richcompare` と `tp_hash` を両方とも継承します。

ternaryfunc PyTypeObject .tp_call

  オプションのポインタで、オブジェクトの呼び出しを実装している関数を指します。オブジェクトが呼び出し可能でない場合には `NULL` にしなければなりません。シグネチャは `PyObject_Call()` と同じです。

      PyObject *tp_call(PyObject *self, PyObject *args, PyObject *kwargs);

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

reprfunc PyTypeObject .tp_str

  オプションのポインタで、組み込みの演算 `str()` を実装している関数を指します。(`str` が型の一つになったため、 `str()` は `str` のコンストラクタを呼び出すことに注意してください。このコンストラクタは実際の処理を行う上で `PyObject_Str()` を呼び出し、さらに `PyObject_Str()` がこのハンドラを呼び出すことになります。)

  The signature is the same as for `PyObject_Str()`:

      PyObject *tp_str(PyObject *self);

  この関数は文字列オブジェクトか Unicode オブジェクトを返さなければなりません。それはオブジェクトを "分かりやすく (friendly)" 表現した文字列でなければなりません。というのは、この文字列はとりわけ `print()` 関数で使われることになる表記だからです。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

  デフォルト

  このフィールドが設定されていない場合、文字列表現を返すためには `PyObject_Repr()` が呼び出されます。

getattrofunc PyTypeObject .tp_getattro

  オプションのポインタで、get-attribute を実装している関数を指します。

  The signature is the same as for `PyObject_GetAttr()`:

      PyObject *tp_getattro(PyObject *self, PyObject *attr);

  通常の属性検索を実装している `PyObject_GenericGetAttr()` をこのフィールドに設定しておくとたいていの場合は便利です。

  継承:

  Group: `tp_getattr`, `tp_getattro`

  このフィールドは `tp_getattr` と共にサブタイプに継承されます: すなわち、サブタイプの `tp_getattr` および `tp_getattro` が共に `NULL` の場合、サブタイプは基底タイプから `tp_getattr` と `tp_getattro` を両方とも継承します。

  デフォルト

  `PyBaseObject_Type` uses `PyObject_GenericGetAttr()`.

setattrofunc PyTypeObject .tp_setattro

  オプションのポインタで、属性の設定と削除を行う関数を指します。

  The signature is the same as for `PyObject_SetAttr()`:

      int tp_setattro(PyObject *self, PyObject *attr, PyObject *value);

  さらに、value に `NULL` を指定して属性を削除できるようにしなければなりません。 通常のオブジェクト属性設定を実装している `PyObject_GenericSetAttr()` をこのフィールドに設定しておくとたいていの場合は便利です。

  継承:

  Group: `tp_setattr`, `tp_setattro`

  このフィールドは `tp_setattr` と共にサブタイプに継承されます: すなわち、サブタイプの `tp_setattr` および `tp_setattro` が共に `NULL` の場合、サブタイプは基底タイプから `tp_setattr` と `tp_setattro` を両方とも継承します。

  デフォルト

  `PyBaseObject_Type` uses `PyObject_GenericSetAttr()`.

PyBufferProcs * PyTypeObject .tp_as_buffer

  バッファインターフェースを実装しているオブジェクトにのみ関連する、一連のフィールド群が入った別の構造体を指すポインタです。構造体内の各フィールドは バッファオブジェクト構造体 (buffer object structure) で説明します。

  継承:

  `tp_as_buffer` フィールド自体は継承されませんが、これに含まれるフィールドは個別に継承されます。

unsigned long PyTypeObject .tp_flags

  このフィールドは様々なフラグからなるビットマスクです。いくつかのフラグは、特定の状況において変則的なセマンティクスが適用されることを示します; その他のフラグは、型オブジェクト (あるいは `tp_as_number` 、 `tp_as_sequence` 、 `tp_as_mapping` 、 および `tp_as_buffer` が参照している拡張機能構造体) の特定のフィールドのうち、過去から現在までずっと存在していたわけではないものが有効になっていることを示すために使われます; フラグビットがクリアされていれば、フラグが保護しているフィールドにはアクセスしない代わりに、その値はゼロか `NULL` になっているとみなさなければなりません。

  継承:

  Inheritance of this field is complicated. Most flag bits are inherited individually, i.e. if the base type has a flag bit set, the subtype inherits this flag bit. The flag bits that pertain to extension structures are strictly inherited if the extension structure is inherited, i.e. the base type's value of the flag bit is copied into the subtype together with a pointer to the extension structure. The `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit is inherited together with the `tp_traverse` and `tp_clear` fields, i.e. if the `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit is clear in the subtype and the `tp_traverse` and `tp_clear` fields in the subtype exist and have `NULL` values.

  デフォルト

  `PyBaseObject_Type` uses `Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE`.

  Bit Masks:

  以下に挙げるビットマスクは現在定義されているものです; フラグは `|` 演算子で論理和を取って `tp_flags` フィールドの値を作成できます。 `PyType_HasFeature()` マクロは型とフラグ値、 tp および f をとり、 `tp->tp_flags & f` が非ゼロかどうか調べます。

  Py_TPFLAGS_HEAPTYPE

    This bit is set when the type object itself is allocated on the heap, for example, types created dynamically using `PyType_FromSpec()`. In this case, the `ob_type` field of its instances is considered a reference to the type, and the type object is INCREF'ed when a new instance is created, and DECREF'ed when an instance is destroyed (this does not apply to instances of subtypes; only the type referenced by the instance's ob_type gets INCREF'ed or DECREF'ed).

    継承:

    ???

  Py_TPFLAGS_BASETYPE

    型を別の型の基底タイプとして使える場合にセットされるビットです。このビットがクリアならば、この型のサブタイプは生成できません (Java における "final" クラスに似たクラスになります)。

    継承:

    ???

  Py_TPFLAGS_READY

    型オブジェクトが `PyType_Ready()` で完全に初期化されるとセットされるビットです。

    継承:

    ???

  Py_TPFLAGS_READYING

    `PyType_Ready()` による型オブジェクトの初期化処理中にセットされるビットです。

    継承:

    ???

  Py_TPFLAGS_HAVE_GC

    This bit is set when the object supports garbage collection. If this bit is set, instances must be created using `PyObject_GC_New` and destroyed using `PyObject_GC_Del()`. More information in section 循環参照ガベージコレクションをサポートする. This bit also implies that the GC-related fields `tp_traverse` and `tp_clear` are present in the type object.

    継承:

    Group: `Py_TPFLAGS_HAVE_GC`, `tp_traverse`, `tp_clear`

    The `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit is inherited together with the `tp_traverse` and `tp_clear` fields, i.e. if the `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit is clear in the subtype and the `tp_traverse` and `tp_clear` fields in the subtype exist and have `NULL` values.

  Py_TPFLAGS_DEFAULT

    This is a bitmask of all the bits that pertain to the existence of certain fields in the type object and its extension structures. Currently, it includes the following bits: `Py_TPFLAGS_HAVE_STACKLESS_EXTENSION`.

    継承:

    ???

  Py_TPFLAGS_METHOD_DESCRIPTOR

    This bit indicates that objects behave like unbound methods.

    If this flag is set for `type(meth)`, then:

    - `meth.__get__(obj, cls)(*args, **kwds)` (with `obj` not None) must be equivalent to `meth(obj, *args, **kwds)`.

    - `meth.__get__(None, cls)(*args, **kwds)` must be equivalent to `meth(*args, **kwds)`.

    This flag enables an optimization for typical method calls like `obj.meth()`: it avoids creating a temporary "bound method" object for `obj.meth`.

    バージョン 3.8 で追加.

    継承:

    This flag is never inherited by types without the `Py_TPFLAGS_IMMUTABLETYPE` flag set. For extension types, it is inherited whenever `tp_descr_get` is inherited.

  Py_TPFLAGS_LONG_SUBCLASS
  Py_TPFLAGS_LIST_SUBCLASS
  Py_TPFLAGS_TUPLE_SUBCLASS
  Py_TPFLAGS_BYTES_SUBCLASS
  Py_TPFLAGS_UNICODE_SUBCLASS
  Py_TPFLAGS_DICT_SUBCLASS
  Py_TPFLAGS_BASE_EXC_SUBCLASS
  Py_TPFLAGS_TYPE_SUBCLASS

    これらのフラグは `PyLong_Check()` のような関数が、型がとある組み込み型のサブクラスかどうかを素早く判断するのに使われます; この専用のチェックは `PyObject_IsInstance()` のような汎用的なチェックよりも高速です。 組み込み型を継承した独自の型では `tp_flags` を適切に設定すべきで、そうしないとその型が関わるコードでは、どんなチェックの方法が使われるかによって振る舞いが異なってしまうでしょう。

  Py_TPFLAGS_HAVE_FINALIZE

    型構造体に `tp_finalize` スロットが存在しているときにセットされるビットです。

    バージョン 3.4 で追加.

    バージョン 3.8 で非推奨: This flag isn't necessary anymore, as the interpreter assumes the `tp_finalize` slot is always present in the type structure.

  Py_TPFLAGS_HAVE_VECTORCALL

    This bit is set when the class implements the vectorcall protocol. See `tp_vectorcall_offset` for details.

    継承:

    This bit is inherited for types with the `Py_TPFLAGS_IMMUTABLETYPE` flag set, if `tp_call` is also inherited.

    バージョン 3.9 で追加.

  Py_TPFLAGS_IMMUTABLETYPE

    This bit is set for type objects that are immutable: type attributes cannot be set nor deleted.

    `PyType_Ready()` automatically applies this flag to static types.

    継承:

    This flag is not inherited.

    バージョン 3.10 で追加.

  Py_TPFLAGS_DISALLOW_INSTANTIATION

    Disallow creating instances of the type: set `tp_new` to NULL and don't create the `__new__` key in the type dictionary.

    The flag must be set before creating the type, not after. For example, it must be set before `PyType_Ready()` is called on the type.

    The flag is set automatically on static types if `tp_base` is NULL or `&PyBaseObject_Type` and `tp_new` is NULL.

    継承:

    This flag is not inherited. However, subclasses will not be instantiable unless they provide a non-NULL `tp_new` (which is only possible via the C API).

    注釈

    To disallow instantiating a class directly but allow instantiating its subclasses (e.g. for an abstract base class), do not use this flag. Instead, make `tp_new` only succeed for subclasses.

    バージョン 3.10 で追加.

  Py_TPFLAGS_MAPPING

    This bit indicates that instances of the class may match mapping patterns when used as the subject of a `match` block. It is automatically set when registering or subclassing `collections.abc.Mapping`, and unset when registering `collections.abc.Sequence`.

    注釈

    `Py_TPFLAGS_MAPPING` and `Py_TPFLAGS_SEQUENCE` are mutually exclusive; it is an error to enable both flags simultaneously.

    継承:

    This flag is inherited by types that do not already set `Py_TPFLAGS_SEQUENCE`.

    参考

    PEP 634 -- 構造的パターンマッチ: 仕様

    バージョン 3.10 で追加.

  Py_TPFLAGS_SEQUENCE

    This bit indicates that instances of the class may match sequence patterns when used as the subject of a `match` block. It is automatically set when registering or subclassing `collections.abc.Sequence`, and unset when registering `collections.abc.Mapping`.

    注釈

    `Py_TPFLAGS_MAPPING` and `Py_TPFLAGS_SEQUENCE` are mutually exclusive; it is an error to enable both flags simultaneously.

    継承:

    This flag is inherited by types that do not already set `Py_TPFLAGS_MAPPING`.

    参考

    PEP 634 -- 構造的パターンマッチ: 仕様

    バージョン 3.10 で追加.

const char * PyTypeObject .tp_doc

  オプションのポインタで、この型オブジェクトの docstring を与える NUL 終端された C の文字列を指します。この値は型オブジェクトと型のインスタンスにおける `__doc__` 属性として公開されます。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承 しません 。

traverseproc PyTypeObject .tp_traverse

  An optional pointer to a traversal function for the garbage collector. This is only used if the `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit is set. The signature is:

      int tp_traverse(PyObject *self, visitproc visit, void *arg);

  Pythonのガベージコレクションの仕組みについての詳細は、 循環参照ガベージコレクションをサポートする にあります。

  The `tp_traverse` pointer is used by the garbage collector to detect reference cycles. A typical implementation of a `tp_traverse` function simply calls `Py_VISIT()` on each of the instance's members that are Python objects that the instance owns. For example, this is function `local_traverse()` from the `_thread` extension module:

      static int
      local_traverse(localobject *self, visitproc visit, void *arg)
      {
          Py_VISIT(self->args);
          Py_VISIT(self->kw);
          Py_VISIT(self->dict);
          return 0;
      }

  `Py_VISIT()` が循環参照になる恐れのあるメンバにだけ呼び出されていることに注目してください。 `self->key` メンバもありますが、それは `NULL` か Python文字列なので、循環参照の一部になることはありません。

  一方、メンバが循環参照の一部になり得ないと判っていても、デバッグ目的で巡回したい場合があるかもしれないので、 `gc` モジュールの `get_referents()` 関数は循環参照になり得ないメンバも返します。

  警告

  When implementing `tp_traverse`, only the members that the instance owns (by having strong references to them) must be visited. For instance, if an object supports weak references via the `tp_weaklist` slot, the pointer supporting the linked list (what tp_weaklist points to) must not be visited as the instance does not directly own the weak references to itself (the weakreference list is there to support the weak reference machinery, but the instance has no strong reference to the elements inside it, as they are allowed to be removed even if the instance is still alive).

  Note that `Py_VISIT()` requires the visit and arg parameters to `local_traverse()` to have these specific names; don't name them just anything.

  Instances of heap-allocated types hold a reference to their type. Their traversal function must therefore either visit `Py_TYPE(self)`, or delegate this responsibility by calling `tp_traverse` of another heap-allocated type (such as a heap-allocated superclass). If they do not, the type object may not be garbage-collected.

  バージョン 3.9 で変更: Heap-allocated types are expected to visit `Py_TYPE(self)` in `tp_traverse`. In earlier versions of Python, due to bug 40217, doing this may lead to crashes in subclasses.

  継承:

  Group: `Py_TPFLAGS_HAVE_GC`, `tp_traverse`, `tp_clear`

  This field is inherited by subtypes together with `tp_clear` and the `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit: the flag bit, `tp_traverse`, and `tp_clear` are all inherited from the base type if they are all zero in the subtype.

inquiry PyTypeObject .tp_clear

  An optional pointer to a clear function for the garbage collector. This is only used if the `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit is set. The signature is:

      int tp_clear(PyObject *);

  `tp_clear` メンバ関数は GC が検出した循環しているゴミの循環参照を壊すために用いられます。総合的な視点で考えると、システム内の全ての `tp_clear` 関数が連携して、全ての循環参照を破壊しなければなりません。 (訳注: ある型が `tp_clear` を実装しなくても全ての循環参照が破壊できるのであれば実装しなくても良い) これはとても繊細で、もし少しでも不確かな部分があるのであれば、 `tp_clear` 関数を提供するべきです。例えば、タプルは `tp_clear` を実装しません。なぜなら、タプルだけで構成された循環参照がみつかることは無いからです。従って、タプル以外の型の `tp_clear` 関数だけで、タプルを含むどんな循環参照も必ず破壊できることになります。これは簡単に判ることではなく、 `tp_clear` の実装を避ける良い理由はめったにありません。

  次の例にあるように、 `tp_clear` の実装は、インスタンスから Python オブジェクトだと思われるメンバへの参照を外し、それらのメンバへのポインタに `NULL` をセットすべきです:

      static int
      local_clear(localobject *self)
      {
          Py_CLEAR(self->key);
          Py_CLEAR(self->args);
          Py_CLEAR(self->kw);
          Py_CLEAR(self->dict);
          return 0;
      }

  The `Py_CLEAR()` macro should be used, because clearing references is delicate: the reference to the contained object must not be released (via `Py_DECREF()`) until after the pointer to the contained object is set to `NULL`. This is because releasing the reference may cause the contained object to become trash, triggering a chain of reclamation activity that may include invoking arbitrary Python code (due to finalizers, or weakref callbacks, associated with the contained object). If it's possible for such code to reference self again, it's important that the pointer to the contained object be `NULL` at that time, so that self knows the contained object can no longer be used. The `Py_CLEAR()` macro performs the operations in a safe order.

  Note that `tp_clear` is not always called before an instance is deallocated. For example, when reference counting is enough to determine that an object is no longer used, the cyclic garbage collector is not involved and `tp_dealloc` is called directly.

  `tp_clear` 関数の目的は参照カウントを破壊することなので、 Python 文字列や Python 整数のような、循環参照に含むことのできないオブジェクトをクリアする必要はありません。一方、所有する全ての Python オブジェクトをクリアするようにし、その型の `tp_dealloc` 関数が `tp_clear` 関数を実行するようにすると実装が楽になるでしょう。

  Pythonのガベージコレクションの仕組みについての詳細は、 循環参照ガベージコレクションをサポートする にあります。

  継承:

  Group: `Py_TPFLAGS_HAVE_GC`, `tp_traverse`, `tp_clear`

  This field is inherited by subtypes together with `tp_traverse` and the `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit: the flag bit, `tp_traverse`, and `tp_clear` are all inherited from the base type if they are all zero in the subtype.

richcmpfunc PyTypeObject .tp_richcompare

  オプションのポインタで、拡張比較関数を指します。シグネチャは次の通りです:

      PyObject *tp_richcompare(PyObject *self, PyObject *other, int op);

  The first parameter is guaranteed to be an instance of the type that is defined by `PyTypeObject`.

  この関数は、比較結果を返すべきです。(普通は `Py_True` か `Py_False` です。) 比較が未定義の場合は、`Py_NotImplemented` を、それ以外のエラーが発生した場合には例外状態をセットして `NULL` を返さなければなりません。

  `tp_richcompare` および `PyObject_RichCompare()` 関数の第三引数に使うための定数としては以下が定義されています:

  定数 | 比較
  --- | ---

  Py_LT

  `<`

  Py_LE

  `<=`

  Py_EQ

  `==`

  Py_NE

  `!=`

  Py_GT

  `>`

  Py_GE

  `>=`

  拡張比較関数(rich comparison functions)を簡単に記述するためのマクロが定義されています:

  Py_RETURN_RICHCOMPARE(VAL_A, VAL_B, op)

    比較した結果に応じて `Py_True` か `Py_False` を返します。 VAL_A と VAL_B は C の比較演算によって順序付け可能でなければなりません（例えばこれらは C言語の整数か浮動小数点数になるでしょう）。三番目の引数には `PyObject_RichCompare()` と同様に要求された演算を指定します。

    The returned value is a new strong reference.

    エラー時には例外を設定して、関数から `NULL` でリターンします。

    バージョン 3.7 で追加.

  継承:

  Group: `tp_hash`, `tp_richcompare`

  このフィールドは `tp_hash` と共にサブタイプに継承されます: すなわち、サブタイプの `tp_richcompare` および `tp_hash` が両方とも `NULL` のとき、サブタイプは基底タイプから `tp_richcompare` と `tp_hash` を両方とも継承します。

  デフォルト

  `PyBaseObject_Type` provides a `tp_richcompare` implementation, which may be inherited. However, if only `tp_hash` is defined, not even the inherited function is used and instances of the type will not be able to participate in any comparisons.

Py_ssize_t PyTypeObject .tp_weaklistoffset

  型のインスタンスが弱参照可能な場合、このフィールドはゼロよりも大きな数になり、インスタンス構造体における弱参照リストの先頭を示すオフセットが入ります (GC ヘッダがある場合には無視します); このオフセット値は `PyObject_ClearWeakRefs()` および `PyWeakref_*` 関数が利用します。インスタンス構造体には、 `NULL` に初期化された PyObject * 型のフィールドが入っていなければなりません。

  このフィールドを `tp_weaklist` と混同しないようにしてください; これは型オブジェクト自身への弱参照からなるリストの先頭です。

  継承:

  このフィールドはサブタイプに継承されますが、以下の規則を読んでください。サブタイプはこのオフセット値をオーバライドすることがあります; 従って、サブタイプでは弱参照リストの先頭が基底タイプとは異なる場合があります。リストの先頭は常に `tp_weaklistoffset` で分かるはずなので、このことは問題にはならないはずです。

  When a type defined by a class statement has no `__slots__` declaration, and none of its base types are weakly referenceable, the type is made weakly referenceable by adding a weak reference list head slot to the instance layout and setting the `tp_weaklistoffset` of that slot's offset.

  When a type's `__slots__` declaration contains a slot named `__weakref__`, that slot becomes the weak reference list head for instances of the type, and the slot's offset is stored in the type's `tp_weaklistoffset`.

  When a type's `__slots__` declaration does not contain a slot named `__weakref__`, the type inherits its `tp_weaklistoffset` from its base type.

getiterfunc PyTypeObject .tp_iter

  オプションの変数で、そのオブジェクトの イテレータ を返す関数へのポインタです。この値が存在することは、通常この型のインスタンスが イテレート可能 であることを示しています (しかし、シーケンスはこの関数がなくてもイテレート可能です)。

  この関数は `PyObject_GetIter()` と同じシグネチャを持っています:

      PyObject *tp_iter(PyObject *self);

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

iternextfunc PyTypeObject .tp_iternext

  オプションのポインタで、イテレーター の次の要素を返す関数を指します。シグネチャは次の通りです:

      PyObject *tp_iternext(PyObject *self);

  イテレータの要素がなくなると、この関数は `NULL` を返さなければなりません。 `StopIteration` 例外は設定してもしなくても良いです。その他のエラーが発生したときも、 `NULL` を返さなければなりません。このフィールドがあると、この型のインスタンスがイテレータであることを示します。

  イテレータ型では、 `tp_iter` 関数も定義されていなければならず、その関数は (新たなイテレータインスタンスではなく) イテレータインスタンス自体を返さねばなりません。

  この関数のシグネチャは `PyIter_Next()` と同じです。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

struct PyMethodDef * PyTypeObject .tp_methods

  オプションのポインタで、この型の正規 (regular) のメソッドを宣言している `PyMethodDef` 構造体からなる、 `NULL` で終端された静的な配列を指します。

  配列の各要素ごとに、メソッドデスクリプタの入った、要素が型の辞書 (下記の `tp_dict` 参照) に追加されます。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承しません (メソッドは別個のメカニズムで継承されています)。

struct PyMemberDef * PyTypeObject .tp_members

  オプションのポインタで、型の正規 (regular) のデータメンバ (フィールドおよびスロット) を宣言している `PyMemberDef` 構造体からなる、 `NULL` で終端された静的な配列を指します。

  配列の各要素ごとに、メンバデスクリプタの入った要素が型の辞書 (下記の `tp_dict` 参照) に追加されます。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承しません (メンバは別個のメカニズムで継承されています)。

struct PyGetSetDef * PyTypeObject .tp_getset

  オプションのポインタで、インスタンスの算出属性 (computed attribute) を宣言している `PyGetSetDef` 構造体からなる、 `NULL` で終端された静的な配列を指します。

  配列の各要素ごとに、 getter/setter デスクリプタの入った、要素が型の辞書 (下記の `tp_dict` 参照) に追加されます。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承しません (算出属性は別個のメカニズムで継承されています)。

PyTypeObject * PyTypeObject .tp_base

  オプションのポインタで、型に関するプロパティを継承する基底タイプを指します。このフィールドのレベルでは、単継承 (single inheritance) だけがサポートされています; 多重継承はメタタイプの呼び出しによる動的な型オブジェクトの生成を必要とします。

  注釈

  Slot initialization is subject to the rules of initializing globals. C99 requires the initializers to be "address constants". Function designators like `PyType_GenericNew()`, with implicit conversion to a pointer, are valid C99 address constants.

  However, the unary '&' operator applied to a non-static variable like `PyBaseObject_Type` is not required to produce an address constant. Compilers may support this (gcc does), MSVC does not. Both compilers are strictly standard conforming in this particular behavior.

  Consequently, `tp_base` should be set in the extension module's init function.

  継承:

  (当たり前ですが) サブタイプはこのフィールドを継承しません。

  デフォルト

  このフィールドのデフォルト値は (Python プログラマは `object` 型として知っている) `&PyBaseObject_Type` になります。

PyObject * PyTypeObject .tp_dict

  型の辞書は `PyType_Ready()` によってこのフィールドに収められます。

  This field should normally be initialized to `NULL` before PyType_Ready is called; it may also be initialized to a dictionary containing initial attributes for the type. Once `PyType_Ready()` has initialized the type, extra attributes for the type may be added to this dictionary only if they don't correspond to overloaded operations (like `__add__()`).

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承しません (が、この辞書内で定義されている属性は異なるメカニズムで継承されます)。

  デフォルト

  If this field is `NULL`, `PyType_Ready()` will assign a new dictionary to it.

  警告

  `tp_dict` に `PyDict_SetItem()` を使ったり、辞書 C-API で編集するのは安全ではありません。

descrgetfunc PyTypeObject .tp_descr_get

  オプションのポインタで、デスクリプタの get 関数を指します。

  関数のシグネチャは次のとおりです

      PyObject * tp_descr_get(PyObject *self, PyObject *obj, PyObject *type);

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

descrsetfunc PyTypeObject .tp_descr_set

  オプションのポインタで、デスクリプタの値の設定と削除を行う関数を指します。

  関数のシグネチャは次のとおりです

      int tp_descr_set(PyObject *self, PyObject *obj, PyObject *value);

  値を削除するには、value 引数に `NULL` を設定します。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

Py_ssize_t PyTypeObject .tp_dictoffset

  型のインスタンスにインスタンス変数の入った辞書がある場合、このフィールドは非ゼロの値になり、型のインスタンスデータ構造体におけるインスタンス変数辞書へのオフセットが入ります; このオフセット値は `PyObject_GenericGetAttr()` が使います。

  このフィールドを `tp_dict` と混同しないようにしてください; これは型オブジェクト自身の属性の辞書です。

  If the value of this field is greater than zero, it specifies the offset from the start of the instance structure. If the value is less than zero, it specifies the offset from the end of the instance structure. A negative offset is more expensive to use, and should only be used when the instance structure contains a variable-length part. This is used for example to add an instance variable dictionary to subtypes of `str` or `tuple`. Note that the `tp_basicsize` field should account for the dictionary added to the end in that case, even though the dictionary is not included in the basic object layout. On a system with a pointer size of 4 bytes, `tp_dictoffset` should be set to `-4` to indicate that the dictionary is at the very end of the structure.

  The `tp_dictoffset` should be regarded as write-only. To get the pointer to the dictionary call `PyObject_GenericGetDict()`. Calling `PyObject_GenericGetDict()` may need to allocate memory for the dictionary, so it is may be more efficient to call `PyObject_GetAttr()` when accessing an attribute on the object.

  継承:

  This field is inherited by subtypes, but see the rules listed below. A subtype may override this offset; this means that the subtype instances store the dictionary at a difference offset than the base type. Since the dictionary is always found via `tp_dictoffset`, this should not be a problem.

  When a type defined by a class statement has no `__slots__` declaration, and none of its base types has an instance variable dictionary, a dictionary slot is added to the instance layout and the `tp_dictoffset` is set to that slot's offset.

  When a type defined by a class statement has a `__slots__` declaration, the type inherits its `tp_dictoffset` from its base type.

  (Adding a slot named `__dict__` to the `__slots__` declaration does not have the expected effect, it just causes confusion. Maybe this should be added as a feature just like `__weakref__` though.)

  デフォルト

  This slot has no default. For static types, if the field is `NULL` then no `__dict__` gets created for instances.

initproc PyTypeObject .tp_init

  オプションのポインタで、インスタンス初期化関数を指します。

  This function corresponds to the `__init__()` method of classes. Like `__init__()`, it is possible to create an instance without calling `__init__()`, and it is possible to reinitialize an instance by calling its `__init__()` method again.

  関数のシグネチャは次のとおりです

      int tp_init(PyObject *self, PyObject *args, PyObject *kwds);

  The self argument is the instance to be initialized; the args and kwds arguments represent positional and keyword arguments of the call to `__init__()`.

  `tp_init` 関数のフィールドが `NULL` でない場合、通常の型を呼び出す方法のインスタンス生成において、型の `tp_new` 関数がインスタンスを返した後に呼び出されます。 `tp_new` が元の型のサブタイプでない別の型を返す場合、 `tp_init` は全く呼び出されません; `tp_new` が元の型のサブタイプのインスタンスを返す場合、サブタイプの `tp_init` が呼び出されます。

  成功のときには `0` を、エラー時には例外をセットして `-1` を返します。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

  デフォルト

  For static types this field does not have a default.

allocfunc PyTypeObject .tp_alloc

  オプションのポインタで、インスタンスのメモリ確保関数を指します。

  関数のシグネチャは次のとおりです

      PyObject *tp_alloc(PyTypeObject *self, Py_ssize_t nitems);

  継承:

  This field is inherited by static subtypes, but not by dynamic subtypes (subtypes created by a class statement).

  デフォルト

  For dynamic subtypes, this field is always set to `PyType_GenericAlloc()`, to force a standard heap allocation strategy.

  For static subtypes, `PyBaseObject_Type` uses `PyType_GenericAlloc()`. That is the recommended value for all statically defined types.

newfunc PyTypeObject .tp_new

  オプションのポインタで、インスタンス生成関数を指します。

  関数のシグネチャは次のとおりです

      PyObject *tp_new(PyTypeObject *subtype, PyObject *args, PyObject *kwds);

  subtype 引数は生成するオブジェクトの型です; args および kwds 引数は、型を呼び出すときの位置引数およびキーワード引数です。subtype は `tp_new` 関数を呼び出すときに使う型と同じである必要はないことに注意してください; その型の (無関係ではない) サブタイプのこともあります。

  `tp_new` 関数は `subtype->tp_alloc(subtype, nitems)` を呼び出してオブジェクトのメモリ領域を確保し、初期化で絶対に必要とされる処理だけを行います。省略したり繰り返したりしても問題のない初期化処理は `tp_init` ハンドラ内に配置しなければなりません。だいたいの目安としては、変更不能な型では初期化は全て `tp_new` で行い、一方、変更可能な型ではほとんどの初期化を `tp_init` に回すべきです。

  Set the `Py_TPFLAGS_DISALLOW_INSTANTIATION` flag to disallow creating instances of the type in Python.

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。例外として、 `tp_base` が `NULL` か `&PyBaseObject_Type` になっている 静的な型 では継承しません。

  デフォルト

  For static types this field has no default. This means if the slot is defined as `NULL`, the type cannot be called to create new instances; presumably there is some other way to create instances, like a factory function.

freefunc PyTypeObject .tp_free

  オプションのポインタで、インスタンスのメモリ解放関数を指します。シグネチャは以下の通りです:

      void tp_free(void *self);

  このシグネチャと互換性のある初期化子は `PyObject_Free()` です。

  継承:

  This field is inherited by static subtypes, but not by dynamic subtypes (subtypes created by a class statement)

  デフォルト

  In dynamic subtypes, this field is set to a deallocator suitable to match `PyType_GenericAlloc()` and the value of the `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit.

  For static subtypes, `PyBaseObject_Type` uses `PyObject_Del()`.

inquiry PyTypeObject .tp_is_gc

  オプションのポインタで、ガベージコレクタから呼び出される関数を指します。

  The garbage collector needs to know whether a particular object is collectible or not. Normally, it is sufficient to look at the object's type's `tp_flags` field, and check the `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` flag bit. But some types have a mixture of statically and dynamically allocated instances, and the statically allocated instances are not collectible. Such types should define this function; it should return `1` for a collectible instance, and `0` for a non-collectible instance. The signature is:

      int tp_is_gc(PyObject *self);

  (上記のような型の例は、型オブジェクト自体です。メタタイプ `PyType_Type` は、型のメモリ確保が静的か 動的 かを区別するためにこの関数を定義しています。)

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

  デフォルト

  This slot has no default. If this field is `NULL`, `Py_TPFLAGS_HAVE_GC` is used as the functional equivalent.

PyObject * PyTypeObject .tp_bases

  基底型からなるタプルです。

  This field should be set to `NULL` and treated as read-only. Python will fill it in when the type is `initialized`.

  For dynamically created classes, the `Py_tp_bases` `slot` can be used instead of the bases argument of `PyType_FromSpecWithBases()`. The argument form is preferred.

  警告

  Multiple inheritance does not work well for statically defined types. If you set `tp_bases` to a tuple, Python will not raise an error, but some slots will only be inherited from the first base.

  継承:

  このフィールドは継承されません。

PyObject * PyTypeObject .tp_mro

  基底タイプ群を展開した集合が入っているタプルです。集合は該当する型自体からはじまり、 `object` で終わります。メソッド解決順序 (Method Resolution Order) に従って並んでいます。

  This field should be set to `NULL` and treated as read-only. Python will fill it in when the type is `initialized`.

  継承:

  このフィールドは継承されません; フィールドの値は `PyType_Ready()` で毎回計算されます。

PyObject * PyTypeObject .tp_cache

  未使用のフィールドです。内部でのみ利用されます。

  継承:

  このフィールドは継承されません。

PyObject * PyTypeObject .tp_subclasses

  List of weak references to subclasses. Internal use only.

  継承:

  このフィールドは継承されません。

PyObject * PyTypeObject .tp_weaklist

  この型オブジェクトに対する弱参照からなるリストの先頭です。

  継承:

  このフィールドは継承されません。

destructor PyTypeObject .tp_del

  このフィールドは廃止されました。`tp_finalize` を代わりに利用してください。

unsigned int PyTypeObject .tp_version_tag

  メソッドキャッシュへのインデックスとして使われます。内部使用だけのための関数です。

  継承:

  このフィールドは継承されません。

destructor PyTypeObject .tp_finalize

  オプションのポインタで、インスタンスの終了処理関数を指します。シグネチャは以下の通りです:

      void tp_finalize(PyObject *self);

  `tp_finalize` が設定されている場合、インスタンスをファイナライズするときに、インタプリタがこの関数を1回呼び出します。 ガベージコレクタ (このインスタンスが孤立した循環参照の一部だった場合) やオブジェクトが破棄される直前にもこの関数は呼び出されます。 どちらの場合でも、循環参照を破壊しようとする前に呼び出されることが保証されていて、確実にオブジェクトが正常な状態にあるようにします。

  `tp_finalize` は現在の例外状態を変更すべきではありません; 従って、単純でないファイナライザを書くには次の方法が推奨されます:

      static void
      local_finalize(PyObject *self)
      {
          PyObject *error_type, *error_value, *error_traceback;

          /* Save the current exception, if any. */
          PyErr_Fetch(&error_type, &error_value, &error_traceback);

          /* ... */

          /* Restore the saved exception. */
          PyErr_Restore(error_type, error_value, error_traceback);
      }

  また、 Python のガベージコレクションでは、 `tp_dealloc` を呼び出すのはオブジェクトを生成したスレッドだけではなく、任意の Python スレッドかもしれないという点にも注意して下さい。 (オブジェクトが循環参照の一部の場合、任意のスレッドのガベージコレクションによって解放されてしまうかもしれません)。Python API 側からみれば、 tp_dealloc を呼び出すスレッドはグローバルインタプリタロック (GIL: Global Interpreter Lock) を獲得するので、これは問題ではありません。しかしながら、削除されようとしているオブジェクトが何らかの C や C++ ライブラリ由来のオブジェクトを削除する場合、 tp_dealloc を呼び出すスレッドのオブジェクトを削除することで、ライブラリの仮定している何らかの規約に違反しないように気を付ける必要があります。

  継承:

  サブタイプはこのフィールドを継承します。

  バージョン 3.4 で追加.

  バージョン 3.8 で変更: Before version 3.8 it was necessary to set the `Py_TPFLAGS_HAVE_FINALIZE` flags bit in order for this field to be used. This is no longer required.

  参考

  "オブジェクトの安全な終了処理" ( PEP 442)

vectorcallfunc PyTypeObject .tp_vectorcall

  Vectorcall function to use for calls of this type object. In other words, it is used to implement vectorcall for `type.__call__`. If `tp_vectorcall` is `NULL`, the default call implementation using `__new__()` and `__init__()` is used.

  継承:

  このフィールドは決して継承されません。

  バージョン 3.9 で追加: （このフィールドは3.8から存在していますが、3.9以降でしか利用できません）

## Static Types

Traditionally, types defined in C code are static, that is, a static `PyTypeObject` structure is defined directly in code and initialized using `PyType_Ready()`.

This results in types that are limited relative to types defined in Python:

- Static types are limited to one base, i.e. they cannot use multiple inheritance.

- Static type objects (but not necessarily their instances) are immutable. It is not possible to add or modify the type object's attributes from Python.

- Static type objects are shared across sub-interpreters, so they should not include any subinterpreter-specific state.

Also, since `PyTypeObject` is only part of the Limited API as an opaque struct, any extension modules using static types must be compiled for a specific Python minor version.

## Heap Types

An alternative to static types is heap-allocated types, or heap types for short, which correspond closely to classes created by Python's `class` statement. Heap types have the `Py_TPFLAGS_HEAPTYPE` flag set.

This is done by filling a `PyType_Spec` structure and calling `PyType_FromSpec()`, `PyType_FromSpecWithBases()`, or `PyType_FromModuleAndSpec()`.

# 数値オブジェクト構造体

type PyNumberMethods

  この構造体は数値型プロトコルを実装するために使われる関数群へのポインタを保持しています。 以下のそれぞれの関数は 数値型プロトコル (number protocol) で解説されている似た名前の関数から利用されます。

  以下は構造体の定義です:

      typedef struct {
           binaryfunc nb_add;
           binaryfunc nb_subtract;
           binaryfunc nb_multiply;
           binaryfunc nb_remainder;
           binaryfunc nb_divmod;
           ternaryfunc nb_power;
           unaryfunc nb_negative;
           unaryfunc nb_positive;
           unaryfunc nb_absolute;
           inquiry nb_bool;
           unaryfunc nb_invert;
           binaryfunc nb_lshift;
           binaryfunc nb_rshift;
           binaryfunc nb_and;
           binaryfunc nb_xor;
           binaryfunc nb_or;
           unaryfunc nb_int;
           void *nb_reserved;
           unaryfunc nb_float;

           binaryfunc nb_inplace_add;
           binaryfunc nb_inplace_subtract;
           binaryfunc nb_inplace_multiply;
           binaryfunc nb_inplace_remainder;
           ternaryfunc nb_inplace_power;
           binaryfunc nb_inplace_lshift;
           binaryfunc nb_inplace_rshift;
           binaryfunc nb_inplace_and;
           binaryfunc nb_inplace_xor;
           binaryfunc nb_inplace_or;

           binaryfunc nb_floor_divide;
           binaryfunc nb_true_divide;
           binaryfunc nb_inplace_floor_divide;
           binaryfunc nb_inplace_true_divide;

           unaryfunc nb_index;

           binaryfunc nb_matrix_multiply;
           binaryfunc nb_inplace_matrix_multiply;
      } PyNumberMethods;

  注釈

  二項関数と三項関数は、すべてのオペランドの型をチェックしなければならず、必要な変換を実装しなければなりません (すくなくともオペランドの一つは定義している型のインスタンスです). もし与えられたオペランドに対して操作が定義されなければ、二項関数と三項関数は `Py_NotImplemented` を返さなければならず、他のエラーが起こった場合は、`NULL` を返して例外を設定しなければなりません。

  注釈

  The `nb_reserved` field should always be `NULL`. It was previously called `nb_long`, and was renamed in Python 3.0.1.

binaryfunc PyNumberMethods .nb_add

binaryfunc PyNumberMethods .nb_subtract

binaryfunc PyNumberMethods .nb_multiply

binaryfunc PyNumberMethods .nb_remainder

binaryfunc PyNumberMethods .nb_divmod

ternaryfunc PyNumberMethods .nb_power

unaryfunc PyNumberMethods .nb_negative

unaryfunc PyNumberMethods .nb_positive

unaryfunc PyNumberMethods .nb_absolute

inquiry PyNumberMethods .nb_bool

unaryfunc PyNumberMethods .nb_invert

binaryfunc PyNumberMethods .nb_lshift

binaryfunc PyNumberMethods .nb_rshift

binaryfunc PyNumberMethods .nb_and

binaryfunc PyNumberMethods .nb_xor

binaryfunc PyNumberMethods .nb_or

unaryfunc PyNumberMethods .nb_int

void * PyNumberMethods .nb_reserved

unaryfunc PyNumberMethods .nb_float

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_add

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_subtract

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_multiply

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_remainder

ternaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_power

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_lshift

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_rshift

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_and

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_xor

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_or

binaryfunc PyNumberMethods .nb_floor_divide

binaryfunc PyNumberMethods .nb_true_divide

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_floor_divide

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_true_divide

unaryfunc PyNumberMethods .nb_index

binaryfunc PyNumberMethods .nb_matrix_multiply

binaryfunc PyNumberMethods .nb_inplace_matrix_multiply

# マップオブジェクト構造体

type PyMappingMethods

  この構造体はマップ型プロトコルを実装するために使われる関数群へのポインタを保持しています。 以下の3つのメンバを持っています:

lenfunc PyMappingMethods .mp_length

  この関数は `PyMapping_Size()` や `PyObject_Size()` から利用され、それらと同じシグネチャを持っています。オブジェクトが定義された長さを持たない場合は、このスロットは `NULL` に設定されることがあります。

binaryfunc PyMappingMethods .mp_subscript

  この関数は `PyObject_GetItem()` および `PySequence_GetSlice()` から利用され、`PyObject_GetItem()` と同じシグネチャを持っています。このスロットは `PyMapping_Check()` が `1` を返すためには必要で、そうでなければ `NULL` の場合があります。

objobjargproc PyMappingMethods .mp_ass_subscript

  This function is used by `PyObject_SetItem()`, `PyObject_DelItem()`, `PySequence_SetSlice()` and `PySequence_DelSlice()`. It has the same signature as `PyObject_SetItem()`, but v can also be set to `NULL` to delete an item. If this slot is `NULL`, the object does not support item assignment and deletion.

# シーケンスオブジェクト構造体

type PySequenceMethods

  この構造体はシーケンス型プロトコルを実装するために使われる関数群へのポインタを保持しています。

lenfunc PySequenceMethods .sq_length

  This function is used by `PySequence_Size()` and `PyObject_Size()`, and has the same signature. It is also used for handling negative indices via the `sq_item` and the `sq_ass_item` slots.

binaryfunc PySequenceMethods .sq_concat

  この関数は `PySequence_Concat()` で利用され、同じシグネチャを持っています。また、 `+` 演算子でも、 `nb_add` スロットによる数値加算を試した後に利用されます。

ssizeargfunc PySequenceMethods .sq_repeat

  この関数は `PySequence_Repeat()` で利用され、同じシグネチャを持っています。また、 `*` 演算でも、 `nb_multiply` スロットによる数値乗算を試したあとに利用されます。

ssizeargfunc PySequenceMethods .sq_item

  This function is used by `PySequence_GetItem()` and has the same signature. It is also used by `PyObject_GetItem()`, after trying the subscription via the `mp_subscript` slot. This slot must be filled for the `PySequence_Check()` function to return `1`, it can be `NULL` otherwise.

  Negative indexes are handled as follows: if the `sq_length` slot is filled, it is called and the sequence length is used to compute a positive index which is passed to `sq_item`. If `sq_length` is `NULL`, the index is passed as is to the function.

ssizeobjargproc PySequenceMethods .sq_ass_item

  This function is used by `PySequence_SetItem()` and has the same signature. It is also used by `PyObject_SetItem()` and `PyObject_DelItem()`, after trying the item assignment and deletion via the `mp_ass_subscript` slot. This slot may be left to `NULL` if the object does not support item assignment and deletion.

objobjproc PySequenceMethods .sq_contains

  この関数は `PySequence_Contains()` から利用され、同じシグネチャを持っています。このスロットは `NULL` の場合があり、その時 `PySequence_Contains()` はシンプルにマッチするオブジェクトを見つけるまでシーケンスを巡回します。

binaryfunc PySequenceMethods .sq_inplace_concat

  This function is used by `PySequence_InPlaceConcat()` and has the same signature. It should modify its first operand, and return it. This slot may be left to `NULL`, in this case `PySequence_InPlaceConcat()` will fall back to `PySequence_Concat()`. It is also used by the augmented assignment `+=`, after trying numeric in-place addition via the `nb_inplace_add` slot.

ssizeargfunc PySequenceMethods .sq_inplace_repeat

  This function is used by `PySequence_InPlaceRepeat()` and has the same signature. It should modify its first operand, and return it. This slot may be left to `NULL`, in this case `PySequence_InPlaceRepeat()` will fall back to `PySequence_Repeat()`. It is also used by the augmented assignment `*=`, after trying numeric in-place multiplication via the `nb_inplace_multiply` slot.

# バッファオブジェクト構造体 (buffer object structure)

type PyBufferProcs

  この構造体は buffer プロトコル が要求する関数群へのポインタを保持しています。 そのプロトコルは、エクスポーターオブジェクトが如何にして、その内部データをコンシューマオブジェクトに渡すかを定義します。

getbufferproc PyBufferProcs .bf_getbuffer

  この関数のシグネチャは以下の通りです:

      int (PyObject *exporter, Py_buffer *view, int flags);

  flags で指定された方法で view を埋めてほしいという exporter に対する要求を処理します。ステップ(3) を除いて、この関数の実装では以下のステップを行わなければなりません:

  1. Check if the request can be met. If not, raise `BufferError`, set view->obj to `NULL` and return `-1`.

  2. 要求されたフィールドを埋めます。

  3. エクスポートした回数を保持する内部カウンタをインクリメントします。

  4. view->obj に exporter を設定し、 view->obj をインクリメントします。

  5. `0` を返します。

  exporter がバッファプロバイダのチェインかツリーの一部であれば、２つの主要な方式が使用できます:

  - 再エクスポート: ツリーの各要素がエクスポートされるオブジェクトとして振る舞い、自身への新しい参照を view->obj へセットします。

  - リダイレクト: バッファ要求がツリーのルートオブジェクトにリダイレクトされます。ここでは、 view->obj はルートオブジェクトへの新しい参照になります。

  view の個別のフィールドは バッファ構造体 の節で説明されており、エクスポートが特定の要求に対しどう対応しなければならないかの規則は、 バッファ要求のタイプ の節にあります。

  `Py_buffer` 構造体の中から参照している全てのメモリはエクスポータに属し、コンシューマがいなくなるまで有効でなくてはなりません。 `format` 、 `shape` 、 `strides` 、 `suboffsets` 、 `internal` はコンシューマからは読み出し専用です。

  `PyBuffer_FillInfo()` は、全てのリクエストタイプを正しく扱う際に、単純なバイトバッファを公開する簡単な方法を提供します。

  `PyObject_GetBuffer()` は、この関数をラップするコンシューマ向けのインターフェースです。

releasebufferproc PyBufferProcs .bf_releasebuffer

  この関数のシグネチャは以下の通りです:

      void (PyObject *exporter, Py_buffer *view);

  バッファのリソースを開放する要求を処理します。もし開放する必要のあるリソースがない場合、 `PyBufferProcs.bf_releasebuffer` は `NULL` にしても構いません。そうでない場合は、この関数の標準的な実装は、以下の任意の処理手順 (optional step) を行います:

  1. エクスポートした回数を保持する内部カウンタをデクリメントします。

  2. カウンタが `0` の場合は、view に関連付けられた全てのメモリを解放します。

  エクスポータは、バッファ固有のリソースを監視し続けるために `internal` フィールドを使わなければなりません。このフィールドは、コンシューマが view 引数としてオリジナルのバッファのコピーを渡しているであろう間、変わらないことが保証されています。

  この関数は、view->obj をデクリメントしてはいけません、なぜならそれは `PyBuffer_Release()` で自動的に行われるからです(この方式は参照の循環を防ぐのに有用です)。

  `PyBuffer_Release()` は、この関数をラップするコンシューマ向けのインターフェースです。

# async オブジェクト構造体

バージョン 3.5 で追加.

type PyAsyncMethods

  この構造体は awaitable オブジェクトと asynchronous iterator オブジェクトを実装するのに必要な関数へのポインタを保持しています。

  以下は構造体の定義です:

      typedef struct {
          unaryfunc am_await;
          unaryfunc am_aiter;
          unaryfunc am_anext;
          sendfunc am_send;
      } PyAsyncMethods;

unaryfunc PyAsyncMethods .am_await

  この関数のシグネチャは以下の通りです:

      PyObject *am_await(PyObject *self);

  返されるオブジェクトは イテレータ でなければなりません。 つまりこのオブジェクトに対して `PyIter_Check()` が `1` を返さなければなりません。

  オブジェクトが awaitable でない場合、このスロットを `NULL` に設定します。

unaryfunc PyAsyncMethods .am_aiter

  この関数のシグネチャは以下の通りです:

      PyObject *am_aiter(PyObject *self);

  Must return an asynchronous iterator object. See `__anext__()` for details.

  オブジェクトが非同期反復処理のプロトコルを実装していない場合、このスロットを `NULL` に設定します。

unaryfunc PyAsyncMethods .am_anext

  この関数のシグネチャは以下の通りです:

      PyObject *am_anext(PyObject *self);

  Must return an awaitable object. See `__anext__()` for details. This slot may be set to `NULL`.

sendfunc PyAsyncMethods .am_send

  この関数のシグネチャは以下の通りです:

      PySendResult am_send(PyObject *self, PyObject *arg, PyObject **result);

  See `PyIter_Send()` for details. This slot may be set to `NULL`.

  バージョン 3.10 で追加.

# Slot Type typedefs

typedef PyObject *(*allocfunc)( PyTypeObject *cls, Py_ssize_t nitems)
  次に属します: Stable ABI.

  The purpose of this function is to separate memory allocation from memory initialization. It should return a pointer to a block of memory of adequate length for the instance, suitably aligned, and initialized to zeros, but with `ob_refcnt` set to `1` and `ob_type` set to the type argument. If the type's `tp_itemsize` is non-zero, the object's `ob_size` field should be initialized to nitems and the length of the allocated memory block should be `tp_basicsize + nitems*tp_itemsize`, rounded up to a multiple of `sizeof(void*)`; otherwise, nitems is not used and the length of the block should be `tp_basicsize`.

  この関数では他のいかなるインスタンス初期化も行ってはなりません。追加のメモリ割り当てすらも行ってはなりません。そのような処理は `tp_new` で行われるべきです。

typedef void (*destructor)( PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

typedef void (*freefunc)(void*)

  `tp_free` を参照してください。

typedef PyObject *(*newfunc)( PyObject *, PyObject *, PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

  `tp_new` を参照してください。

typedef int (*initproc)( PyObject *, PyObject *, PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

  `tp_init` を参照してください。

typedef PyObject *(*reprfunc)( PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

  `tp_repr` を参照してください。

typedef PyObject *(*getattrfunc)( PyObject *self, char *attr)
  次に属します: Stable ABI.

  オブジェクトの属性の値を返します。

typedef int (*setattrfunc)( PyObject *self, char *attr, PyObject *value)
  次に属します: Stable ABI.

  オブジェクトの属性に値を設定します。属性を削除するには、 value (実) 引数に `NULL` を設定します。

typedef PyObject *(*getattrofunc)( PyObject *self, PyObject *attr)
  次に属します: Stable ABI.

  オブジェクトの属性の値を返します。

  `tp_getattro` を参照してください。

typedef int (*setattrofunc)( PyObject *self, PyObject *attr, PyObject *value)
  次に属します: Stable ABI.

  オブジェクトの属性に値を設定します。属性を削除するには、 value (実) 引数に `NULL` を設定します。

  `tp_setattro` を参照してください。

typedef PyObject *(*descrgetfunc)( PyObject *, PyObject *, PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

  `tp_descr_get` を参照してください。

typedef int (*descrsetfunc)( PyObject *, PyObject *, PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

  `tp_descr_set` を参照してください。

typedef Py_hash_t (*hashfunc)( PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

  `tp_hash` を参照してください。

typedef PyObject *(*richcmpfunc)( PyObject *, PyObject *, int)
  次に属します: Stable ABI.

  `tp_richcompare` を参照してください。

typedef PyObject *(*getiterfunc)( PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

  `tp_iter` を参照してください。

typedef PyObject *(*iternextfunc)( PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

  `tp_iternext` を参照してください。

typedef Py_ssize_t (*lenfunc)( PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

typedef int (*getbufferproc)( PyObject *, Py_buffer *, int)

typedef void (*releasebufferproc)( PyObject *, Py_buffer *)

typedef PyObject *(*unaryfunc)( PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

typedef PyObject *(*binaryfunc)( PyObject *, PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

typedef PySendResult (*sendfunc)( PyObject *, PyObject *, PyObject **)

  `am_send` を参照してください。

typedef PyObject *(*ternaryfunc)( PyObject *, PyObject *, PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

typedef PyObject *(*ssizeargfunc)( PyObject *, Py_ssize_t )
  次に属します: Stable ABI.

typedef int (*ssizeobjargproc)( PyObject *, Py_ssize_t , PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

typedef int (*objobjproc)( PyObject *, PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

typedef int (*objobjargproc)( PyObject *, PyObject *, PyObject *)
  次に属します: Stable ABI.

# 使用例

ここでは Python の型定義の簡単な例をいくつか挙げます。これらの例にはあなたが遭遇する共通的な利用例を含んでいます。いくつかの例ではトリッキーなコーナーケースを実演しています。より多くの例や実践的な情報、チュートリアルが必要なら、拡張の型の定義: チュートリアル や 拡張の型の定義: 雑多なトピック を参照してください。

A basic static type:

    typedef struct {
        PyObject_HEAD
        const char *data;
    } MyObject;

    static PyTypeObject MyObject_Type = {
        PyVarObject_HEAD_INIT(NULL, 0)
        .tp_name = "mymod.MyObject",
        .tp_basicsize = sizeof(MyObject),
        .tp_doc = PyDoc_STR("My objects"),
        .tp_new = myobj_new,
        .tp_dealloc = (destructor)myobj_dealloc,
        .tp_repr = (reprfunc)myobj_repr,
    };

より冗長な初期化子を用いた古いコードを（特にCPythonのコードベース中で）見かけることがあるかもしれません:

    static PyTypeObject MyObject_Type = {
        PyVarObject_HEAD_INIT(NULL, 0)
        "mymod.MyObject",               /* tp_name */
        sizeof(MyObject),               /* tp_basicsize */
        0,                              /* tp_itemsize */
        (destructor)myobj_dealloc,      /* tp_dealloc */
        0,                              /* tp_vectorcall_offset */
        0,                              /* tp_getattr */
        0,                              /* tp_setattr */
        0,                              /* tp_as_async */
        (reprfunc)myobj_repr,           /* tp_repr */
        0,                              /* tp_as_number */
        0,                              /* tp_as_sequence */
        0,                              /* tp_as_mapping */
        0,                              /* tp_hash */
        0,                              /* tp_call */
        0,                              /* tp_str */
        0,                              /* tp_getattro */
        0,                              /* tp_setattro */
        0,                              /* tp_as_buffer */
        0,                              /* tp_flags */
        PyDoc_STR("My objects"),        /* tp_doc */
        0,                              /* tp_traverse */
        0,                              /* tp_clear */
        0,                              /* tp_richcompare */
        0,                              /* tp_weaklistoffset */
        0,                              /* tp_iter */
        0,                              /* tp_iternext */
        0,                              /* tp_methods */
        0,                              /* tp_members */
        0,                              /* tp_getset */
        0,                              /* tp_base */
        0,                              /* tp_dict */
        0,                              /* tp_descr_get */
        0,                              /* tp_descr_set */
        0,                              /* tp_dictoffset */
        0,                              /* tp_init */
        0,                              /* tp_alloc */
        myobj_new,                      /* tp_new */
    };

弱参照やインスタンス辞書、ハッシュをサポートする型:

    typedef struct {
        PyObject_HEAD
        const char *data;
        PyObject *inst_dict;
        PyObject *weakreflist;
    } MyObject;

    static PyTypeObject MyObject_Type = {
        PyVarObject_HEAD_INIT(NULL, 0)
        .tp_name = "mymod.MyObject",
        .tp_basicsize = sizeof(MyObject),
        .tp_doc = PyDoc_STR("My objects"),
        .tp_weaklistoffset = offsetof(MyObject, weakreflist),
        .tp_dictoffset = offsetof(MyObject, inst_dict),
        .tp_flags = Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE | Py_TPFLAGS_HAVE_GC,
        .tp_new = myobj_new,
        .tp_traverse = (traverseproc)myobj_traverse,
        .tp_clear = (inquiry)myobj_clear,
        .tp_alloc = PyType_GenericNew,
        .tp_dealloc = (destructor)myobj_dealloc,
        .tp_repr = (reprfunc)myobj_repr,
        .tp_hash = (hashfunc)myobj_hash,
        .tp_richcompare = PyBaseObject_Type.tp_richcompare,
    };

A str subclass that cannot be subclassed and cannot be called to create instances (e.g. uses a separate factory func) using `Py_TPFLAGS_DISALLOW_INSTANTIATION` flag:

    typedef struct {
        PyUnicodeObject raw;
        char *extra;
    } MyStr;

    static PyTypeObject MyStr_Type = {
        PyVarObject_HEAD_INIT(NULL, 0)
        .tp_name = "mymod.MyStr",
        .tp_basicsize = sizeof(MyStr),
        .tp_base = NULL,  // set to &PyUnicode_Type in module init
        .tp_doc = PyDoc_STR("my custom str"),
        .tp_flags = Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_DISALLOW_INSTANTIATION,
        .tp_repr = (reprfunc)myobj_repr,
    };

The simplest static type with fixed-length instances:

    typedef struct {
        PyObject_HEAD
    } MyObject;

    static PyTypeObject MyObject_Type = {
        PyVarObject_HEAD_INIT(NULL, 0)
        .tp_name = "mymod.MyObject",
    };

The simplest static type with variable-length instances:

    typedef struct {
        PyObject_VAR_HEAD
        const char *data[1];
    } MyObject;

    static PyTypeObject MyObject_Type = {
        PyVarObject_HEAD_INIT(NULL, 0)
        .tp_name = "mymod.MyObject",
        .tp_basicsize = sizeof(MyObject) - sizeof(char *),
        .tp_itemsize = sizeof(char *),
    };