[python源码剖析]字符串对象(一)

本文主要阐述三个问题：

　　1.PyStringObject(字符串对象)

　　2.PyString_Type(字符串对象的类型)

　　3.创建字符串对象

一、PyStringObject(字符串对象)

[stringobject.h]
typedef struct {
    PyObject_VAR_HEAD
    long ob_shash;
    int ob_sstate;  
    char ob_sval[1];  
/* Invariants:
     *     ob_sval contains space for 'ob_size+1' elements.
     *     ob_sval[ob_size] == 0.
     *     ob_shash is the hash of the string or -1 if not computed yet.
     *     ob_sstate != 0 iff the string object is in stringobject.c's
     *       'interned' dictionary; in this case the two references
     *       from 'interned' to this object are *not counted* in ob_refcnt.
     */
} PyStringObject;

1 #define PyObject_VAR_HEAD               \
2             PyObject_HEAD                       \
3             Py_ssize_t ob_size;

　　PyStringObject是一个拥有可变长度内存的对象。比如：“hi”和"python"是两个不同的PyStringObject对象，其内部所需的保存字符串内容的内存空间显然是不一样的。

同时PyStringObject对象又是一个不变对象。为什么这样说呢？当创建一个PyStringObject对象之后，该对象内部维护的字符串就不能改变了。也就是在创建字符串对象时，其内存是不定的，在这个层面上，它是一个可变对象；但是一旦字符串创建后，其长度就不能改变了，在这个层面，它又是不变对象。

　　PyObject_VAR_HEAD，其中有一个ob_size变量保存对象维护的可变长度内存的大小。

　　 [python源码剖析]字符串对象(一)

　　char ob_sval[1];//作为一个字符指针指向一段内存，这段内存保存着字符串对象维护的实际字符串。

　　内存的实际长度(字节)，由ob_size维护，这是python所有变长对象的实现机制。比如PyStringObject对象“python”,ob_size值就是6。ob_sval指向一段长度为ob_size+1个字节的内存,因为在C语言中，字符串结尾的标志位'\0',而存在這样一种可能，字符串中间就有'\0',因此，在pytho中，判断字符结束的条件是ob_sval[ob_size] == '\0'。

　　ob_shash作用是缓存该对象的hash值，这样就避免了每一次重新计算该字符串对象的hash值。如果一个对象还没没有计算过hash值，那么初始ob_shash=-1。

　　hash值采用以下算法：　

static long string_hash(PyStringObject *a){
                register Py_ssize_t len;
                register unsigned char *p;
                register long x;
                if (a->ob_shash != -1)
                    return a->ob_shash;
                len = Py_SIZE(a);
                if (len == 0) {
                    a->ob_shash = 0;
                    return 0;
                }
                p = (unsigned char *) a->ob_sval;
                x = _Py_HashSecret.prefix;
                x ^= *p << 7;
                while (--len >= 0)
                    x = (1000003*x) ^ *p++;
                x ^= Py_SIZE(a);
                x ^= _Py_HashSecret.suffix;
                if (x == -1)
                    x = -2;
                a->ob_shash = x;
                return x;
            }

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