공통 객체 구조체

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

기본 객체 형과 매크로

모든 파이썬 객체는 궁극적으로 객체의 메모리 표현의 처음에서 적은 수의 필드를 공유합니다. 이들은 PyObjectPyVarObject 형으로 표시되며, 다른 모든 파이썬 객체의 정의에서, 직접 또는 간접적으로, 사용되는 일부 매크로의 확장을 통해 정의됩니다.

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

All object types are extensions of this type. This is a type which contains the information Python needs to treat a pointer to an object as an object. In a normal “release” build, it contains only the object’s reference count and a pointer to the corresponding type object. Nothing is actually declared to be a PyObject, but every pointer to a Python object can be cast to a PyObject*. Access to the members must be done by using the macros Py_REFCNT and Py_TYPE.

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

이것은 ob_size 필드를 추가하는 PyObject의 확장입니다. 이것은 길이라는 개념을 가진 객체에만 사용됩니다. 이 형은 종종 파이썬/C API에 나타나지 않습니다. Py_REFCNT, Py_TYPEPy_SIZE 매크로를 사용하여 멤버에 액세스해야 합니다.

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(PyObject *x, 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(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(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(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(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.

버전 3.11에서 변경: Py_TYPE() is changed to an inline static function. The parameter type is no longer const PyObject*.

int Py_IS_TYPE(PyObject *o, PyTypeObject *type)

객체 o의 형이 type이면 0이 아닌 값을 반환합니다. 그렇지 않으면 0을 반환합니다. Py_TYPE(o) == type과 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(PyObject *o)

Get the reference count of the Python object o.

Use the Py_SET_REFCNT() function to set an object reference count.

버전 3.11에서 변경: The parameter type is no longer const PyObject*.

버전 3.10에서 변경: Py_REFCNT() is changed to the inline static function.

void Py_SET_REFCNT(PyObject *o, Py_ssize_t refcnt)

객체 o의 참조 횟수를 refcnt로 설정합니다.

버전 3.9에 추가.

Py_ssize_t Py_SIZE(PyVarObject *o)

Get the size of the Python object o.

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

버전 3.11에서 변경: Py_SIZE() is changed to an inline static function. The parameter type is no longer const PyVarObject*.

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)

이것은 ob_size 필드를 포함하여, 새로운 PyVarObject 형의 초기화 값으로 확장되는 매크로입니다. 이 매크로는 다음으로 확장됩니다:

_PyObject_EXTRA_INIT
1, type, size,

함수와 메서드 구현

type PyCFunction
Part of the Stable ABI.

Type of the functions used to implement most Python callables in C. Functions of this type take two PyObject* parameters and return one such value. If the return value is NULL, an exception shall have been set. If not NULL, the return value is interpreted as the return value of the function as exposed in Python. The function must return a new reference.

함수 서명은 다음과 같습니다:

PyObject *PyCFunction(PyObject *self,
                      PyObject *args);
type PyCFunctionWithKeywords
Part of the Stable ABI.

서명이 METH_VARARGS | METH_KEYWORDS 인 파이썬 콜러블을 C로 구현하는 데 사용되는 함수 형. 함수 서명은 다음과 같습니다:

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

서명이 METH_FASTCALL 인 파이썬 콜러블을 C로 구현하는 데 사용되는 함수 형. 함수 서명은 다음과 같습니다:

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

서명이 METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS 인 파이썬 콜러블을 C로 구현하는 데 사용되는 함수 형. 함수 서명은 다음과 같습니다:

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

서명이 METH_METHOD | METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS 인 파이썬 콜러블을 C로 구현하는 데 사용되는 함수 형. 함수 서명은 다음과 같습니다:

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

메서드의 이름

PyCFunction ml_meth

C 구현에 대한 포인터

int ml_flags

flags bits indicating how the call should be constructed

const char *ml_doc

독스트링의 내용을 가리킵니다

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

This is the typical calling convention, where the methods have the type PyCFunction. The function expects two PyObject* values. The first one is the self object for methods; for module functions, it is the module object. The second parameter (often called args) is a tuple object representing all arguments. This parameter is typically processed using PyArg_ParseTuple() or PyArg_UnpackTuple().

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 NULL일 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

정의하는 클래스(defining class), 즉, 문제의 메서드를 포함하는 클래스를 지원하는 METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS의 확장. 정의하는 클래스는 Py_TYPE(self)의 슈퍼 클래스일 수 있습니다.

메서드는 PyCMethod 형이어야 하는데, self 뒤에 defining_class 인자가 추가된 METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS와 같습니다.

버전 3.9에 추가.

METH_NOARGS

매개 변수가 없는 메서드는 METH_NOARGS 플래그로 나열되어 있으면, 인자가 주어졌는지 확인할 필요가 없습니다. PyCFunction 형이어야 합니다. 첫 번째 매개 변수의 이름은 일반적으로 self이며 모듈이나 객체 인스턴스에 대한 참조를 보유합니다. 모든 경우에 두 번째 매개 변수는 NULL입니다.

The function must have 2 parameters. Since the second parameter is unused, Py_UNUSED can be used to prevent a compiler warning.

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 NULL이 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

기존 정의 대신 메서드가 로드됩니다. METH_COEXIST가 없으면, 기본값은 반복되는 정의를 건너뛰는 것입니다. 슬롯 래퍼가 메서드 테이블 전에 로드되므로, 예를 들어 sq_contains 슬롯의 존재는 __contains__()라는 래핑 된 메서드를 생성하고 같은 이름의 해당 PyCFunction을 로드하지 않습니다. 플래그가 정의되면, PyCFunction이 래퍼 객체 자리에 로드되고 슬롯과 공존합니다. 이는 PyCFunction에 대한 호출이 래퍼 객체 호출보다 최적화되어 있기 때문에 유용합니다.

확장형의 어트리뷰트 액세스

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

C 구조체 멤버에 해당하는 형의 어트리뷰트를 기술하는 구조체. 필드는 다음과 같습니다:

필드

C 형

의미

name

const char *

멤버의 이름

type

int

C 구조체에 있는 멤버의 형

offset

Py_ssize_t

멤버가 형의 객체 구조체에 위치하는 바이트 단위의 오프셋

flags

int

필드가 읽기 전용인지 쓰기 가능한지를 나타내는 플래그 비트

doc

const char *

독스트링의 내용을 가리킵니다

type은 다양한 C 형에 해당하는 많은 T_ 매크로 중 하나일 수 있습니다. 멤버가 파이썬에서 액세스 될 때, 동등한 파이썬 형으로 변환됩니다.

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

멤버가 NULL일 때 T_OBJECTNone을 반환하고 T_OBJECT_EXAttributeError를 발생시킨다는 점에서 T_OBJECTT_OBJECT_EX가 다릅니다. T_OBJECT_EXT_OBJECT보다 해당 어트리뷰트에 대한 del 문 사용을 더 올바르게 처리하므로, T_OBJECT보다 T_OBJECT_EX를 사용하십시오.

flags는 쓰기와 읽기 액세스를 위해 0이거나, 읽기 전용 액세스를 위해 READONLY 일 수 있습니다. typeT_STRING을 사용한다는 것은 READONLY를 뜻합니다. T_STRING 데이터는 UTF-8로 해석됩니다. T_OBJECTT_OBJECT_EX 멤버만 삭제될 수 있습니다. (NULL로 설정됩니다).

힙 할당형 (PyType_FromSpec()이나 유사한 것을 사용하여 만들어진), PyMemberDef는 형 객체의 tp_dictoffset, tp_weaklistoffsettp_vectorcall_offset에 해당하는 특수 멤버 __dictoffset__, __weaklistoffset____vectorcalloffset__에 대한 정의를 포함할 수 있습니다. T_PYSSIZETREADONLY로 정의해야 합니다, 예를 들면:

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.

필드

C 형

의미

name

const char *

어트리뷰트 이름

get

getter

C function to get the attribute

set

setter

어트리뷰트를 설정하거나 삭제하는 선택적 C 함수, 생략되면 어트리뷰트는 읽기 전용입니다

doc

const char *

선택적 독스트링

closure

void *

getter와 setter에 추가 데이터를 제공하는 선택적 함수 포인터

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 NULL을 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 NULL입니다. 성공하면 0을, 실패하면 설정된 예외와 함께 -1을 반환해야 합니다.