1.1.2 定长对象和变长对象

1.1.2 定长对象和变长对象

整数对象的特殊信息是一个C 中的整形变量，无论这个整数对象的值有多大，都可以保存在这个整形变量(ob_ival)中。但是很不幸，对于另一类对象，就没这么幸运了。如果你是Python 的设计师，考虑一下应该如何实现字符串对象。很显然，类似于PyIntObject，在PyObject 之外，字符串对象应该维护“一个字符串”，但在C 中，没有“一个字符串”这样的概念，所以准确的说法是，字符串对象应该维护“n 个char 型变量”。这种对象实际上不光是字符串对象，比如对应于C++中list 或vector 的列表对象，它也应该维护“n个PyObject 对象”。看上去这种“n 个……”似乎也是一类Python 对象的共同特征，因此，Python 在PyObject 对象之外，还有一个表示这类对象的结构体——PyVarObject：

 [object.h]
#define PyObject_VAR_HEAD \
PyObject_HEAD \
int ob_size; /* Number of items in variable part */
typedef struct {
PyObject_VAR_HEAD
} PyVarObject;

我们把整数对象这样不包含可变长度数据的对象称为“定长对象”，而字符串对象这样包含可变长度数据的对象称为“变长对象”，它们的区别在于定长对象的不同对象占用的内存大小是一样的，而变长对象的不同对象占用的内存可能是不一样的。比如，整数对象“1”和“100”占用的内存大小都是sizeof(PyIntObject)，而字符串对象“Python”和“Ruby”占用的内存大小就不同了。正是这种区别导致了PyVarObject 对象中ob_size的出现。变长对象通常都是容器，ob_size 这个成员实际上就是指明了变长对象中一共容纳了多少个元素。注意，ob_size 指明的是所容纳元素的个数，而不是字节的数量。比如对于Python 中最常用的list，它就是一个PyVarObject 对象，如果某一时刻，这个list中有5 个元素，那么ob_size 的值就是5。

从PyObject_VAR_HEAD 的定义可以看出，PyVarObject 实际上只是对PyObject 的一个扩展而已。因此，对于任何一个PyVarObject，其所占用的内存，开始部分的字节的意义和PyObject 是一样的。换句话说，在Python 内部，每一个对象都拥有相同的对象头部。这就使得在Python 中，对对象的引用变得非常的统一，我们只需要用一个PyObject*指针就可以引用任意的一个对象。而不论该对象实际是一个什么对象。

图1-1 显示了Python 中不同对象与PyObject、PyVarObject 在内存布局上的关系：

图1-1 不同Python 对象与PyObject、PyVarObject 的关系