# 공통 객체 구조체

파이썬의 객체 형 정의에 사용되는 많은 구조체가 있습니다. 이 섹션에서는 이러한 구조체와 사용 방법에 관해 설명합니다.

## 기본 객체 형과 매크로

All Python objects ultimately share a small number of fields at the beginning of the object’s representation in memory. These are represented by the `PyObject` and `PyVarObject` types, which are defined, in turn, by the expansions of some macros also used, whether directly or indirectly, in the definition of all other Python objects.

type `PyObject`
  Part of the Limited API. (Only some members are part of the stable ABI.)

  모든 객체 형은 이 형의 확장입니다. 이것은 파이썬이 객체에 대한 포인터를 객체로 취급하는 데 필요한 정보를 포함하는 형입니다. 일반적인 “릴리스” 빌드에는, 객체의 참조 횟수와 해당 형 객체에 대한 포인터만 포함됩니다. 실제로 `PyObject`로 선언된 것은 없지만, 파이썬 객체에 대한 모든 포인터를 `PyObject*`로 캐스트 할 수 있습니다. `Py_REFCNT`와 `Py_TYPE` 매크로를 사용하여 멤버에 액세스해야 합니다.

type `PyVarObject`
  Part of the Limited API. (Only some members are part of the stable ABI.)

  This is an extension of `PyObject` that adds the `ob_size` field. This is only used for objects that have some notion of length. This type does not often appear in the Python/C API. Access to the members must be done by using the macros `Py_REFCNT`, `Py_TYPE`, and `Py_SIZE`.

`PyObject_HEAD`

  길이가 변하지 않는 객체를 나타내는 새로운 형을 선언할 때 사용되는 매크로입니다. PyObject_HEAD 매크로는 다음과 같이 확장됩니다:

      PyObject ob_base;

  위의 `PyObject` 설명서를 참조하십시오.

`PyObject_VAR_HEAD`

  인스턴스마다 길이가 다른 객체를 나타내는 새로운 형을 선언할 때 사용되는 매크로입니다. PyObject_VAR_HEAD 매크로는 다음과 같이 확장됩니다:

      PyVarObject ob_base;

  위의 `PyVarObject` 설명서를 참조하십시오.

int `Py_Is`(const PyObject *x, const PyObject *y)
  Part of the Stable ABI since version 3.10.

  Test if the x object is the y object, the same as `x is y` in Python.

  버전 3.10에 추가.

int `Py_IsNone`(const PyObject *x)
  Part of the Stable ABI since version 3.10.

  Test if an object is the `None` singleton, the same as `x is None` in Python.

  버전 3.10에 추가.

int `Py_IsTrue`(const PyObject *x)
  Part of the Stable ABI since version 3.10.

  Test if an object is the `True` singleton, the same as `x is True` in Python.

  버전 3.10에 추가.

int `Py_IsFalse`(const PyObject *x)
  Part of the Stable ABI since version 3.10.

  Test if an object is the `False` singleton, the same as `x is False` in Python.

  버전 3.10에 추가.

PyTypeObject *`Py_TYPE`(const PyObject *o)

  Get the type of the Python object o.

  Return a borrowed reference.

  Use the `Py_SET_TYPE()` function to set an object type.

int `Py_IS_TYPE`(PyObject *o, PyTypeObject *type)

  객체 o의 형이 type이면 0이 아닌 값을 반환합니다. 그렇지 않으면 0을 반환합니다. `Py_TYPE(o) == type`과 동등합니다.

  버전 3.9에 추가.

void `Py_SET_TYPE`(PyObject *o, PyTypeObject *type)

  객체 o의 형을 type으로 설정합니다.

  버전 3.9에 추가.

Py_ssize_t `Py_REFCNT`(const PyObject *o)

  Get the reference count of the Python object o.

  버전 3.10에서 변경: `Py_REFCNT()` is changed to the inline static function. Use `Py_SET_REFCNT()` to set an object reference count.

void `Py_SET_REFCNT`(PyObject *o, Py_ssize_t refcnt)

  Set the object o reference counter to refcnt.

  버전 3.9에 추가.

Py_ssize_t `Py_SIZE`(const PyVarObject *o)

  Get the size of the Python object o.

  Use the `Py_SET_SIZE()` function to set an object size.

void `Py_SET_SIZE`(PyVarObject *o, Py_ssize_t size)

  객체 o의 크기를 size로 설정합니다.

  버전 3.9에 추가.

`PyObject_HEAD_INIT`(type)

  이것은 새로운 `PyObject` 형의 초기화 값으로 확장되는 매크로입니다. 이 매크로는 다음으로 확장됩니다:

      _PyObject_EXTRA_INIT
      1, type,

`PyVarObject_HEAD_INIT`(type, size)

  This is a macro which expands to initialization values for a new `PyVarObject` type, including the `ob_size` field. This macro expands to:

      _PyObject_EXTRA_INIT
      1, type, size,

## 함수와 메서드 구현

type `PyCFunction`
  Part of the Stable ABI.

  대부분 파이썬 콜러블을 C로 구현하는 데 사용되는 함수 형. 이 형의 함수는 두 개의 `PyObject*` 매개 변수를 취하고 하나의 값을 반환합니다. 반환 값이 NULL이면, 예외가 설정되어 있어야 합니다. `NULL`이 아니면, 반환 값은 파이썬에 노출된 함수의 반환 값으로 해석됩니다. 함수는 새로운 참조를 반환해야 합니다.

  함수 서명은 다음과 같습니다:

      PyObject *PyCFunction(PyObject *self,
                            PyObject *args);

type `PyCFunctionWithKeywords`
  Part of the Stable ABI.

  Type of the functions used to implement Python callables in C with signature `METH_VARARGS | METH_KEYWORDS`. The function signature is:

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

type `_PyCFunctionFast`

  Type of the functions used to implement Python callables in C with signature `METH_FASTCALL`. The function signature is:

      PyObject *_PyCFunctionFast(PyObject *self,
                                 PyObject *const *args,
                                 Py_ssize_t nargs);

type `_PyCFunctionFastWithKeywords`

  Type of the functions used to implement Python callables in C with signature `METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS`. The function signature is:

      PyObject *_PyCFunctionFastWithKeywords(PyObject *self,
                                             PyObject *const *args,
                                             Py_ssize_t nargs,
                                             PyObject *kwnames);

type `PyCMethod`

  Type of the functions used to implement Python callables in C with signature `METH_METHOD | METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS`. The function signature is:

      PyObject *PyCMethod(PyObject *self,
                          PyTypeObject *defining_class,
                          PyObject *const *args,
                          Py_ssize_t nargs,
                          PyObject *kwnames)

  버전 3.9에 추가.

type `PyMethodDef`
  Part of the Stable ABI (including all members).

  확장형의 메서드를 기술하는 데 사용되는 구조체. 이 구조체에는 네 개의 필드가 있습니다:

  const char *`ml_name`

    name of the method

  PyCFunction `ml_meth`

    pointer to the C implementation

  int `ml_flags`

    flags bits indicating how the call should be constructed

  const char *`ml_doc`

    points to the contents of the docstring

The `ml_meth` is a C function pointer. The functions may be of different types, but they always return `PyObject*`. If the function is not of the `PyCFunction`, the compiler will require a cast in the method table. Even though `PyCFunction` defines the first parameter as `PyObject*`, it is common that the method implementation uses the specific C type of the self object.

The `ml_flags` field is a bitfield which can include the following flags. The individual flags indicate either a calling convention or a binding convention.

다음과 같은 호출 규칙이 있습니다:

`METH_VARARGS`

  이는 메서드가 `PyCFunction` 형인 일반적인 호출 규칙입니다. 함수는 두 개의 `PyObject*` 값을 기대합니다. 첫 번째는 메서드의 self 객체입니다; 모듈 함수의 경우, 모듈 객체입니다. 두 번째 매개 변수(종종 args라고 합니다)는 모든 인자를 나타내는 튜플 객체입니다. 이 매개 변수는 일반적으로 `PyArg_ParseTuple()`이나 `PyArg_UnpackTuple()`을 사용하여 처리됩니다.

`METH_VARARGS | METH_KEYWORDS`

  이러한 플래그가 있는 메서드는 `PyCFunctionWithKeywords` 형이어야 합니다. 이 함수는 세 개의 매개 변수를 기대합니다: self, args, kwargs. 여기서 kwargs는 모든 키워드 인자의 딕셔너리이거나 키워드 인자가 없으면 `NULL`일 수 있습니다. 매개 변수는 일반적으로 `PyArg_ParseTupleAndKeywords()`를 사용하여 처리됩니다.

`METH_FASTCALL`

  Fast calling convention supporting only positional arguments. The methods have the type `_PyCFunctionFast`. The first parameter is self, the second parameter is a C array of `PyObject*` values indicating the arguments and the third parameter is the number of arguments (the length of the array).

  버전 3.7에 추가.

  버전 3.10에서 변경: `METH_FASTCALL` is now part of the stable ABI.

`METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS`

  Extension of `METH_FASTCALL` supporting also keyword arguments, with methods of type `_PyCFunctionFastWithKeywords`. Keyword arguments are passed the same way as in the vectorcall protocol: there is an additional fourth `PyObject*` parameter which is a tuple representing the names of the keyword arguments (which are guaranteed to be strings) or possibly `NULL` if there are no keywords. The values of the keyword arguments are stored in the args array, after the positional arguments.

  버전 3.7에 추가.

`METH_METHOD | METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS`

  Extension of `METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS` supporting the defining class, that is, the class that contains the method in question. The defining class might be a superclass of `Py_TYPE(self)`.

  메서드는 `PyCMethod` 형이어야 하는데, `self` 뒤에 `defining_class` 인자가 추가된 `METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS`와 같습니다.

  버전 3.9에 추가.

`METH_NOARGS`

  Methods without parameters don’t need to check whether arguments are given if they are listed with the `METH_NOARGS` flag. They need to be of type `PyCFunction`. The first parameter is typically named self and will hold a reference to the module or object instance. In all cases the second parameter will be `NULL`.

`METH_O`

  Methods with a single object argument can be listed with the `METH_O` flag, instead of invoking `PyArg_ParseTuple()` with a `"O"` argument. They have the type `PyCFunction`, with the self parameter, and a `PyObject*` parameter representing the single argument.

이 두 상수는 호출 규칙을 나타내는 데 사용되지 않고 클래스의 메서드와 함께 사용할 때 바인딩을 나타냅니다. 모듈에 정의된 함수에는 사용할 수 없습니다. 이러한 플래그 중 최대 하나를 주어진 메서드에 대해 설정할 수 있습니다.

`METH_CLASS`

  메서드로 형의 인스턴스가 아닌 형 객체가 첫 번째 매개 변수로 전달됩니다. `classmethod()` 내장 함수를 사용할 때 만들어지는 것과 유사한 클래스 메서드(class methods)를 만드는 데 사용됩니다.

`METH_STATIC`

  메서드로 형의 인스턴스가 아닌 `NULL`이 첫 번째 매개 변수로 전달됩니다. `staticmethod()` 내장 함수를 사용할 때 만들어지는 것과 유사한 정적 메서드(static methods)를 만드는 데 사용됩니다.

하나의 다른 상수는 같은 메서드 이름을 가진 다른 정의 대신 메서드가 로드되는지를 제어합니다.

`METH_COEXIST`

  The method will be loaded in place of existing definitions. Without METH_COEXIST, the default is to skip repeated definitions. Since slot wrappers are loaded before the method table, the existence of a sq_contains slot, for example, would generate a wrapped method named `__contains__()` and preclude the loading of a corresponding PyCFunction with the same name. With the flag defined, the PyCFunction will be loaded in place of the wrapper object and will co-exist with the slot. This is helpful because calls to PyCFunctions are optimized more than wrapper object calls.

## 확장형의 어트리뷰트 액세스

type `PyMemberDef`
  Part of the Stable ABI (including all members).

  Structure which describes an attribute of a type which corresponds to a C struct member. Its fields are:

  Field | C Type | Meaning
  --- | --- | ---
  `name` | const char * | name of the member
  `type` | int | the type of the member in the C struct
  `offset` | Py_ssize_t | the offset in bytes that the member is located on the type’s object struct
  `flags` | int | flag bits indicating if the field should be read-only or writable
  `doc` | const char * | points to the contents of the docstring

  `type` can be one of many `T_` macros corresponding to various C types. When the member is accessed in Python, it will be converted to the equivalent Python type.

  매크로 이름 | C 형
  --- | ---
  T_SHORT | short
  T_INT | int
  T_LONG | long
  T_FLOAT | float
  T_DOUBLE | double
  T_STRING | const char *
  T_OBJECT | PyObject *
  T_OBJECT_EX | PyObject *
  T_CHAR | char
  T_BYTE | char
  T_UBYTE | unsigned char
  T_UINT | unsigned int
  T_USHORT | unsigned short
  T_ULONG | unsigned long
  T_BOOL | char
  T_LONGLONG | long long
  T_ULONGLONG | unsigned long long
  T_PYSSIZET | Py_ssize_t

  `T_OBJECT` and `T_OBJECT_EX` differ in that `T_OBJECT` returns `None` if the member is `NULL` and `T_OBJECT_EX` raises an `AttributeError`. Try to use `T_OBJECT_EX` over `T_OBJECT` because `T_OBJECT_EX` handles use of the `del` statement on that attribute more correctly than `T_OBJECT`.

  `flags` can be `0` for write and read access or `READONLY` for read-only access. Using `T_STRING` for `type` implies `READONLY`. `T_STRING` data is interpreted as UTF-8. Only `T_OBJECT` and `T_OBJECT_EX` members can be deleted. (They are set to `NULL`).

  Heap allocated types (created using `PyType_FromSpec()` or similar), `PyMemberDef` may contain definitions for the special members `__dictoffset__`, `__weaklistoffset__` and `__vectorcalloffset__`, corresponding to `tp_dictoffset`, `tp_weaklistoffset` and `tp_vectorcall_offset` in type objects. These must be defined with `T_PYSSIZET` and `READONLY`, for example:

      static PyMemberDef spam_type_members[] = {
          {"__dictoffset__", T_PYSSIZET, offsetof(Spam_object, dict), READONLY},
          {NULL}  /* Sentinel */
      };

PyObject *`PyMember_GetOne`(const char *obj_addr, struct PyMemberDef *m)

  Get an attribute belonging to the object at address obj_addr. The attribute is described by `PyMemberDef` m. Returns `NULL` on error.

int `PyMember_SetOne`(char *obj_addr, struct PyMemberDef *m, PyObject *o)

  Set an attribute belonging to the object at address obj_addr to object o. The attribute to set is described by `PyMemberDef` m. Returns `0` if successful and a negative value on failure.

type `PyGetSetDef`
  Part of the Stable ABI (including all members).

  형에 대한 프로퍼티 같은 액세스를 정의하는 구조체. `PyTypeObject.tp_getset` 슬롯에 대한 설명도 참조하십시오.

  Field | C Type | Meaning
  --- | --- | ---
  name | const char * | 어트리뷰트 이름
  get | getter | C function to get the attribute
  set | setter | optional C function to set or delete the attribute, if omitted the attribute is readonly
  doc | const char * | 선택적 독스트링
  closure | void * | optional function pointer, providing additional data for getter and setter

  The `get` function takes one `PyObject*` parameter (the instance) and a function pointer (the associated `closure`):

      typedef PyObject *(*getter)(PyObject *, void *);

  성공하면 새 참조를 반환하고, 실패하면 설정된 예외와 함께 `NULL`을 반환해야 합니다.

  `set` functions take two `PyObject*` parameters (the instance and the value to be set) and a function pointer (the associated `closure`):

      typedef int (*setter)(PyObject *, PyObject *, void *);

  어트리뷰트를 삭제해야 하는 경우 두 번째 매개 변수는 `NULL`입니다. 성공하면 `0`을, 실패하면 설정된 예외와 함께 `-1`을 반환해야 합니다.