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gevent 學習筆記 —— greenlet源碼剖析1

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摘要:不過不管怎樣,就當多學習了一些其他知識,況且分析源碼肯定少不了對這些知識的了解。官方文檔描述里面提到了,在這個模塊中指的就是,一般稱它為方法列表。返回一個指向它創建的模塊對象的指針。

在greenlet篇中只是簡單講述了一下greenlet原理,不知道有沒有人對源碼感興趣的,不過我還是比較感興趣的。對于技術我一直都覺得『知其然,知其所以然』才是最好的,不希望自己只停留在知道用,而不知道為什么這樣用。

一篇可能介紹不完,所以可能需要分幾部分來介紹。當我寫到這的時候突然發現自己是不是寫跑題了,本來是寫greenlet源碼分析的,結果變成了怎么去寫Python擴展了。不過不管怎樣,就當多學習了一些其他知識,況且分析源碼肯定少不了對這些知識的了解。

模塊初始化

greenlet是用C編寫的一個擴展模塊,即用Python去調用C程序。像下面這段代碼,內部都是怎樣的一個過程呢?

from greenlet import greenlet

def test1():
    print 12
    gr2.switch()
    print 34

def test2():
    print 56
    gr1.switch()
    print 78

gr1 = greenlet(test1)
gr2 = greenlet(test2)
gr1.switch()

這段代碼中,我們看到from greenlet import greenlet這句,相信都能明白是導入了一個模塊。為什么要導入這個模塊呢?這個問題有點瞧不起大家了,因為我們可能需要使用這個模塊的某個功能。那在導入這個模塊的時候,Python解釋器需要做哪些工作呢?在使用一個類的時候,我們肯定是需要調用構造函數來初始化的,導入模塊就類似于這樣的一個初始化過程。所以肯定會有一個初始化函數,它長啥樣?

在文檔中有這樣一句:The initialization function must be named initname(), where name is the name of the module, and should be the only non-static item defined in the module file.

所以對于greenlet,我們就能找到initgreenlet(void)函數。

#define INITERROR return
// 第一次導入greenlet模塊時調用
PyMODINIT_FUNC initgreenlet(void) 
{
    PyObject* m = NULL;
    char** p = NULL;
    PyObject *c_api_object;
    static void *_PyGreenlet_API[PyGreenlet_API_pointers];

    GREENLET_NOINLINE_INIT();

    m = Py_InitModule("greenlet", GreenMethods);

    if (m == NULL)
    {
        INITERROR;
    }
    ...
}

首先根據模塊名查找相應的初始化函數,然后Py_InitModule()函數向Python解釋器注冊該模塊中所有可以用到的方法。而Py_InitModule()函數是由Python提供的C API,對于使用C API只需要包含一個頭文件就可以了。

官方文檔描述:All function, type and macro definitions needed to use the Python/C API are included in your code by the following line:

#include "Python.h"
方法列表

看下關鍵代碼m = Py_InitModule("greenlet", GreenMethods)。官方文檔描述:Create a new module object based on a name and table of functions, returning the new module object.

里面提到了table of functions,在這個模塊中指的就是GreenMethods,一般稱它為方法列表。該列表給出了所有可以被Python解釋器使用的方法,將這些方法注冊到這個模塊中,這樣在我們導入模塊后就可以直接使用了。

當Python程序第一次導入greenlet模塊的時候,調用initgreenlet()函數。接著Py_InitModule()會創建一個“模塊對象”(它將被插入到sys.modules字典下的“greenlet”鍵下),并且將方法列表(PyMethodDef結構數組)構成的內建函數對象作為它的第二個參數傳到剛被創建的模塊中。Py_InitModule()返回一個指向它創建的模塊對象的指針。方法列表代碼:

static PyMethodDef GreenMethods[] = {
    {"getcurrent", (PyCFunction)mod_getcurrent, METH_NOARGS, /*XXX*/ NULL},
    ...
};

方法列表中的各項參數如下:

(PyCFunction)mod_getcurrent函數如下:

static PyObject* mod_getcurrent(PyObject* self)
{
    if (!STATE_OK)
        return NULL;
    Py_INCREF(ts_current);
    return (PyObject*) ts_current;
}

該函數的作用就是獲取當前greenlet對象,并添加引用計數。

小結

一個模塊的初始化工作大致是這樣的。不過針對greenlet發現了一些問題,在該模塊的方法列表中看到了getcurrent,而其他像switchrun等卻沒有看到。隨后去查閱greenlet的官方文檔,看到了greenlet.getcurrent()g.switch(*args, **kwargs),卻被分別安排在『實例化』和『greenlets的方法和屬性』兩個不同的標題之下,為什么要這樣區分呢?

以上部分都是一個Python C擴展模塊基本的初始化工作,針對greenlet還有其他要做的。具體怎么做以及上面問題的答案就放到下一篇講吧,因為內容比較多在這篇講不完。

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