Python解释器如何处理OOP答案

【问题标题】：How does the CPython Interpreter handle OOPPython解释器如何处理OOP
【发布时间】：2017-07-16 01:03:12
【问题描述】：

最近有朋友问“CPython 解释器实际上是如何处理 OOP（面向对象编程）的？”。

这个问题最终让我感到困惑，因为我知道 C 不是面向对象的语言。

我试过Googling it，搜索StackOverflow，甚至阅读CPython Wiki。但我找不到任何有用的东西。

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def getInfo(self):
        return "Name: " + self.name + "\nAge: " + str(self.age)

# How the heck does CPython handle this?
personOne = Person("Bob", 34)
personTwo = Person("Rob", 26)

print( personOne.getInfo() )
print( personTwo.getInfo() )

所以现在我真的很想知道！如果 CPython 解释器本身不是面向对象的，那么 CPython 解释器如何处理诸如对象之类的事情？

【问题讨论】：

标签： python c oop cpython

【解决方案1】：

Python 的 OOP 实现的全部复杂性远远超出了 Stack Overflow 答案的范围，但可以提供一个概述。这将掩盖很多细节，例如元类、多重继承、描述符和 C 级 API。尽管如此，它应该让您了解为什么可以实现这样的事情，以及对它是如何完成的总体印象。如果您想了解完整的详细信息，请浏览CPython source code。

像 Person 类的实例这样的对象包含以下内容：

一类
包含其属性的字典
目前不相关的其他内容，例如 __weakref__。

类也很简单。它有

基类
包含其属性的字典
目前不相关的其他内容，例如类名。

当您使用class 语句定义一个类时，Python 会捆绑一个指向您选择的基类的指针（或者 object，如果您没有选择一个）和一个保存您定义的方法的 dict，那就是你的新类对象。有点像下面的元组

Person = (object,
          {'__init__': <that __init__ method you wrote>,
           'getInfo': <that getInfo method you wrote>},
          those irrelevant bits we're glossing over)

但不是元组。（在 C 级别，这条记录几乎但不完全是作为结构实现的。）

当您创建类的实例时，Python 将指向您的类的指针和用于实例属性的新字典捆绑在一起，这就是您的实例。有点像下面的元组：

personOne = (Person, {}, those irrelevant bits we're glossing over)

但同样，不是元组。同样，它几乎但不完全是作为 C 级别的结构实现的。

然后它运行 __init__，传递 __init__ 新实例以及您提供给类的任何其他参数：

Person.__init__(personOne, "Bob", 34)

属性赋值被翻译成在对象的dict中设置条目，所以__init__中的赋值：

def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age

导致 dict 最终处于以下状态：

{'name': 'Bob', 'age': 34}

当您调用personOne.getInfo() 时，Python 会查找personOne 的字典，然后是其类的字典，然后是其超类的字典，等等，直到找到'getInfo' 键的条目。关联的值将是getInfo 方法。如果在类字典中找到该方法，Python 将插入 personOne 作为第一个参数。（它如何知道插入该参数的详细信息在descriptor protocol 中。）

【讨论】：

【解决方案2】：

这里有一个小的思想实验：你的 CPU 根本不是“面向对象的”。相反，它只能执行诸如“将寄存器 1 添加到寄存器 2 并将结果放入寄存器 3”和“如果寄存器 5 大于零，则执行此 goto 语句”之类的指令。然而不知何故，CPU 可以运行 Python 和其他面向对象的语言。怎么样？

【讨论】：