Python列表创建与销毁及缓存池机制

PyObject *
PyList_New(Py_ssize_t size)
{  
    //声明一个PyListObject *对象
    PyListObject *op;
#ifdef SHOW_ALLOC_COUNT
    static int initialized = 0;
    if (!initialized) {
        Py_AtExit(show_alloc);
        initialized = 1;
    }
#endif
  
    //如果size小于0，直接抛异常
    if (size < 0) {
        PyErr_BadInternalCall();
        return NULL;
    }
    //缓存池是否可用，如果可用
    if (numfree) {
        //将缓存池内对象个数减1
        numfree--;
        //从缓存池中获取
        op = free_list[numfree];
        //设置引用计数
        _Py_NewReference((PyObject *)op);
#ifdef SHOW_ALLOC_COUNT
        count_reuse++;
#endif
    } else {
        //不可用的时候，申请内存
        op = PyObject_GC_New(PyListObject, &PyList_Type);
        if (op == NULL)
            return NULL;
#ifdef SHOW_ALLOC_COUNT
        count_alloc++;
#endif
    }
    //如果size等于0，ob_item设置为NULL
    if (size <= 0)
        op->ob_item = NULL;
    else {
        //否则的话，创建一个指定容量的指针数组，然后让ob_item指向它
        //所以是先创建PyListObject对象, 然后创建指针数组
        //最后通过ob_item建立联系
        op->ob_item = (PyObject **) PyMem_Calloc(size, sizeof(PyObject *));
        if (op->ob_item == NULL) {
            Py_DECREF(op);
            return PyErr_NoMemory();
        }
    }
    //设置ob_size和allocated，然后返回op
    Py_SIZE(op) = size;
    op->allocated = size;
    _PyObject_GC_TRACK(op);
    return (PyObject *) op;
}

#ifndef PyList_MAXFREELIST
#define PyList_MAXFREELIST 80
#endif
static PyListObject *free_list[PyList_MAXFREELIST];

static void
list_dealloc(PyListObject *op)
{
    Py_ssize_t i;
    PyObject_GC_UnTrack(op);
    Py_TRASHCAN_SAFE_BEGIN(op)
    //先释放底层数组
    if (op->ob_item != NULL) {
        i = Py_SIZE(op);
        //但是释放之前，还有一件重要的事情
        //要将底层数组中每个指针指向的对象的引用计数都减去1
        //因为它们不再持有对"对象"的引用
        while (--i >= 0) {
            Py_XDECREF(op->ob_item[i]);
        }
        //然后释放底层数组所占的内存
        PyMem_FREE(op->ob_item);
    }
    //判断缓冲池里面PyListObject对象的个数，如果没满，就添加到缓存池
    //注意：我们看到执行到这一步的时候, 底层数组已经被释放掉了
    if (numfree < PyList_MAXFREELIST && PyList_CheckExact(op))
    //添加到缓存池的时候，是添加到尾部
    //获取的时候也是从尾部获取
        free_list[numfree++] = op;
    else
        //否则的话就释放掉PyListObject对象所占的内存
        Py_TYPE(op)->tp_free((PyObject *)op);
    Py_TRASHCAN_SAFE_END(op)
}

lst1 = [1, 2, 3]
print(id(lst1))  # 1243303086208
# 扔到缓存池中，放在数组的尾部
del lst1
# 从缓存池中获取，也会从数组的尾部开始拿
lst2 = [1, 2, 3]
print(id(lst2))  # 1243303086208
# 因此打印的地址是一样的