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gevent 學(xué)習(xí)筆記 —— greenlet源碼剖析1

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摘要：不過不管怎樣，就當(dāng)多學(xué)習(xí)了一些其他知識(shí)，況且分析源碼肯定少不了對(duì)這些知識(shí)的了解。官方文檔描述里面提到了，在這個(gè)模塊中指的就是，一般稱它為方法列表。返回一個(gè)指向它創(chuàng)建的模塊對(duì)象的指針。

在greenlet篇中只是簡(jiǎn)單講述了一下greenlet原理，不知道有沒有人對(duì)源碼感興趣的，不過我還是比較感興趣的。對(duì)于技術(shù)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(dāng)我寫到這的時(shí)候突然發(fā)現(xiàn)自己是不是寫跑題了，本來是寫greenlet源碼分析的，結(jié)果變成了怎么去寫Python擴(kuò)展了。不過不管怎樣，就當(dāng)多學(xué)習(xí)了一些其他知識(shí)，況且分析源碼肯定少不了對(duì)這些知識(shí)的了解。

模塊初始化

greenlet是用C編寫的一個(gè)擴(kuò)展模塊，即用Python去調(diào)用C程序。像下面這段代碼，內(nèi)部都是怎樣的一個(gè)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(dǎo)入了一個(gè)模塊。為什么要導(dǎo)入這個(gè)模塊呢？這個(gè)問題有點(diǎn)瞧不起大家了，因?yàn)槲覀兛赡苄枰褂眠@個(gè)模塊的某個(gè)功能。那在導(dǎo)入這個(gè)模塊的時(shí)候，Python解釋器需要做哪些工作呢？在使用一個(gè)類的時(shí)候，我們肯定是需要調(diào)用構(gòu)造函數(shù)來初始化的，導(dǎo)入模塊就類似于這樣的一個(gè)初始化過程。所以肯定會(huì)有一個(gè)初始化函數(shù)，它長(zhǎng)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(duì)于greenlet，我們就能找到initgreenlet(void)函數(shù)。

#define INITERROR return
// 第一次導(dǎo)入greenlet模塊時(shí)調(diào)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(jù)模塊名查找相應(yīng)的初始化函數(shù)，然后Py_InitModule()函數(shù)向Python解釋器注冊(cè)該模塊中所有可以用到的方法。而Py_InitModule()函數(shù)是由Python提供的C API，對(duì)于使用C API只需要包含一個(gè)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(guān)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(gè)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(cè)到這個(gè)模塊中，這樣在我們導(dǎo)入模塊后就可以直接使用了。

當(dāng)Python程序第一次導(dǎo)入greenlet模塊的時(shí)候，調(diào)用initgreenlet()函數(shù)。接著Py_InitModule()會(huì)創(chuàng)建一個(gè)“模塊對(duì)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(jié)構(gòu)數(shù)組）構(gòu)成的內(nèi)建函數(shù)對(duì)象作為它的第二個(gè)參數(shù)傳到剛被創(chuàng)建的模塊中。Py_InitModule()返回一個(gè)指向它創(chuàng)建的模塊對(duì)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(xiàng)參數(shù)如下：

(PyCFunction)mod_getcurrent函數(shù)如下：

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

該函數(shù)的作用就是獲取當(dāng)前greenlet對(duì)象，并添加引用計(jì)數(shù)。

小結(jié)

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

以上部分都是一個(gè)Python C擴(kuò)展模塊基本的初始化工作，針對(duì)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?yàn)閮?nèi)容比較多在這篇講不完。

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