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Python源码剖析——深度探索动态语言核心技术
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资料介绍
Python源码剖析——深度探索动态语言核心技术
作 者： 陈儒 著
出版时间：2008
丛编项： 深度探索动态语言核心技术
内容简介
作为主流的动态语言，Python不仅简单易学、移植性好，而且拥有强大丰富的库的支持。此外，Python强大的可扩展性，让开发人员既可以非常容易地利用C/C++编写Python的扩展模块，还能将Python嵌入到C/C++程序中，为自己的系统添加动态扩展和动态编程的能力。为了更好地利用Python语言，无论是使用Python语言本身，还是将Python与C/C++交互使用，深刻理解Python的运行原理都是非常重要的。本书以CPython为研究对象，在C代码一级，深入细致地剖析了Python的实现。书中不仅包括了对大量Python内置对象的剖析，更将大量的篇幅用于对Python虚拟机及Python高级特性的剖析。通过此书，读者能够透彻地理解Python中的一般表达式、控制结构、异常机制、类机制、多线程机制、模块的动态加载机制、内存管理机制等核心技术的运行原理，同时，本书所揭示的动态语言的核心技术对于理解其他动态语言，如Javascript、Ruby等也有较大的参考价值。本书适合于Python程序员、动态语言爱好者、C程序员阅读。
目录
第0章 PYTHON源码剖析--编译PYTHON
0.1 PYTHON总体架构
0.2 PYTHON源代码的组织
0.3 WINDOWS环境下编译PYTHON
0.4 UNIX/LINUX环境下编译PYTHON
0.5 修改PYTHON源代码
0.6 通往PYTHON之路
0.7 一些注意事项
第1部分 PYTHON内建对象
第1章 PYTHON对象初探
1.1 PYTHON内的对象
1.1.1 对象机制的基石——PyObject
1.1.2 定长对象和变长对象
1.2 类型对象
1.2.1 对象的创建
1.2.2 对象的行为
1.2.3 类型的类型
1.3 PYTHON对象的多态性
1.4 引用计数
1.5 PYTHON对象的分类
第2章 PYTHON中的整数对象
2.1 初识PYINTOBJECT对象
2.2 PYINTOBJECT对象的创建和维护
2.2.1 对象创建的3种途径
2.2.2 小整数对象
2.2.3 大整数对象
2.2.4 添加和删除
2.2.5 小整数对象池的初始化
2.3 HACK PYINTOBJECT
第3章 PYTHON中的字符串对象
3.1 PYSTRINGOBJECT与PYSTRING_TYPE
3.2 创建PYSTRINGOBJECT对象
3.3 字符串对象的INTERN机制
3.4 字符缓冲池
3.5 PYSTRINGOBJECT效率相关问题
3.6 HACK PYSTRINGOBJECT
第4章 PYTHON中的LIST对象
4.1 PYLISTOBJECT对象
4.2 PYLISTOBJECT对象的创建与维护
4.2.1 创建对象
4.2.2 设置元素
4.2.3 插入元素
4.2.4 删除元素
4.3 PYLISTOBJECT对象缓冲池
4.4 HACK PYLISTOBJECT
第5章 PYTHON中的DICT对象
5.1 散列表概述
5.2 PYDICTOBJECT
5.2.1 关联容器的entry
5.2.2 关联容器的实现
5.3 PYDICTOBJECT的创建和维护
5.3.1 PyDictObject对象创建
5.3.2 PyDictObject中的元素搜索
5.3.3 插入与删除
5.3.4 操作示例
5.4 PYDICTOBJECT对象缓冲池
5.5 HACK PYDICTOBJECT
第6章 最简单的PYTHON模拟——SMALL PYTHON
6.1 SMALL PYTHON
6.2 对象机制
6.3 解释过程
6.4 交互式环境
第2部分 PYTHON虚拟机
第7章 PYTHON的编译结果--CODE对象与PYC文件
7.1 PYTHON程序的执行过程
7.2 PYTHON编译器的编译结果--PYCODEOBJECT对象
7.2.1 PyCodeObject对象与pyc文件
7.2.2 Python源码中的PyCodeObject
7.2.3 pyc文件
7.2.4 在Python中访问PyCodeObject对象
7.3 PYC文件的生成
7.3.1 创建pyc文件的具体过程
7.3.2 向pyc文件写入字符串
7.3.3 一个PyCodeObject，多个PyCodeObject
7.4 PYTHON的字节码
7.5 解析PYC文件
第8章 PYTHON虚拟机框架
8.1 PYTHON虚拟机中的执行环境
8.1.1 Python源码中的PyFrameObject
8.1.2 PyFrameObject中的动态内存空间
8.1.3 在Python中访问PyFrameObject对象
8.2 名字、作用域和名字空间
8.2.1 Python程序的基础结构——module
8.2.2 约束与名字空间
8.2.3 作用域与名字空间
8.3 PYTHON虚拟机的运行框架
8.4 PYTHON运行时环境初探
第9章 PYTHON虚拟机中的一般表达式
9.1 简单内建对象的创建
9.2 复杂内建对象的创建
9.3 其他一般表达式
9.3.1 符号搜索
9.3.2 数值运算
9.3.3 信息输出
第10章 PYTHON虚拟机中的控制流
10.1 PYTHON虚拟机中的IF控制流
10.1.1 研究对象--if_control.py
10.1.2 比较操作
10.1.3 指令跳跃
10.2 PYTHON虚拟机中的FOR循环控制流
10.2.1 研究对象——for_control.py
10.2.2 循环控制结构的初始化
10.2.3 迭代控制
10.2.4 终止迭代
10.3 PYTHON虚拟机中的WHILE循环控制结构
10.3.1 研究对象——while_control.py
10.3.2 循环终止
10.3.3 循环的正常运转
10.3.4 循环流程改变指令之continue
10.3.5 循环流程改变指令之break
10.4 PYTHON虚拟机中的异常控制流
10.4.1 Python中的异常机制
10.4.2 Python中的异常控制语义结构
第11章 PYTHON虚拟机中的函数机制
11.1 PYFUNCTIONOBJECT对象
11.2 无参函数调用
11.2.1 函数对象的创建
11.2.2 函数调用
11.3 函数执行时的名字空间
11.4 函数参数的实现
11.4.1 参数类别
11.4.2 位置参数的传递
11.4.3 位置参数的访问
11.4.4 位置参数的默认值
11.4.5 扩展位置参数和扩展键参数
11.5 函数中局部变量的访问
11.6 嵌套函数、闭包与DECORATOR
11.6.1 实现闭包的基石
11.6.2 闭包的实现
11.6.3 Decorator
第12章 PYTHON虚拟机中的类机制
12.1 PYTHON中的对象模型
12.1.1 对象间的关系
12.1.2 和
12.2 从TYPE对象到CLASS对象
12.2.1 处理基类和type信息
12.2.2 处理基类列表
12.2.3 填充tp_dict
12.3 用户自定义CLASS
12.3.1 创建class对象
12.4 从CLASS对象到INSTANCE对象
12.5 访问INSTANCE对象中的属性
12.5.1 instance对象中的__dict__
12.5.2 再论descriptor
12.5.3 函数变身
12.5.4 无参函数的调用
12.5.5 带参函数的调用
12.5.6 Bound Method和Unbound Method
12.6 千变万化的DESCRIPTOR
第3部分 PYTHON高级话题
第13章 PYTHON运行环境初始化
13.1 线程环境初始化
13.1.1 线程模型回顾
13.1.2 初始化线程环境
13.2 系统MODULE初始化
13.2.1 创建__builtin__ module
13.2.2 创建sys module
13.2.3 创建__main__ module
13.2.4 设置site-specific的module的搜索路径
13.3 激活PYTHON虚拟机
13.3.1 交互式运行方式
13.3.2 脚本文件运行方式
13.3.3 启动虚拟机
13.3.4 名字空间
第14章 PYTHON模块的动态加载机制
14.1 IMPORT前奏曲
14.2 PYTHON中IMPORT机制的黑盒探测
14.2.1 标准import
14.2.2 嵌套import
14.2.3 import package
14.2.4 from与import
14.2.5 符号重命名
14.2.6 符号的销毁与重载
14.3 IMPORT机制的实现
14.3.1 解析module/package树状结构
14.3.2 加载module/pakcage
14.3.3 from与import
14.4 PYTHON中的IMPORT操作
14.4.1 import module
14.4.2 import package
14.4.3 from & import
14.4.4 import & as
14.4.5 reload
14.4.6 内建module：imp
14.5 与MODULE有关的名字空间问题
第15章 PYTHON多线程机制
15.1 GIL与线程调度
15.2 初见PYTHON THREAD
15.3 PYTHON线程的创建
15.3.1 建立多线程环境
15.3.2 创建线程
15.4 PYTHON线程的调度
15.4.1 标准调度
15.4.2 阻塞调度
15.5 PYTHON子线程的销毁
15.6 PYTHON线程的用户级互斥与同步
15.6.1 用户级互斥与同步
15.6.2 Lock对象
15.7 高级线程库——THREADING
15.7.1 Threading Module概述
15.7.2 Threading的线程同步工具
15.7.3 Threading中的Thread
第16章 PYTHON的内存管理机制
16.1 内存管理架构
16.2 小块空间的内存池
16.2.1 Block
16.2.2 Pool
16.2.3 arena
16.2.4 内存池
16.3 循环引用的垃圾收集
16.3.1 引用计数与垃圾收集
16.3.2 三色标记模型
16.4 PYTHON中的垃圾收集
16.4.1 可收集对象链表
16.4.2 分代的垃圾收集
16.4.3 Python中的标记-清除方法
16.4.4 垃圾收集全景
16.4.5 Python中的gc模块
16.4.6 总结
作 者： 陈儒 著
出版时间：2008
丛编项： 深度探索动态语言核心技术
内容简介
作为主流的动态语言，Python不仅简单易学、移植性好，而且拥有强大丰富的库的支持。此外，Python强大的可扩展性，让开发人员既可以非常容易地利用C/C++编写Python的扩展模块，还能将Python嵌入到C/C++程序中，为自己的系统添加动态扩展和动态编程的能力。为了更好地利用Python语言，无论是使用Python语言本身，还是将Python与C/C++交互使用，深刻理解Python的运行原理都是非常重要的。本书以CPython为研究对象，在C代码一级，深入细致地剖析了Python的实现。书中不仅包括了对大量Python内置对象的剖析，更将大量的篇幅用于对Python虚拟机及Python高级特性的剖析。通过此书，读者能够透彻地理解Python中的一般表达式、控制结构、异常机制、类机制、多线程机制、模块的动态加载机制、内存管理机制等核心技术的运行原理，同时，本书所揭示的动态语言的核心技术对于理解其他动态语言，如Javascript、Ruby等也有较大的参考价值。本书适合于Python程序员、动态语言爱好者、C程序员阅读。
目录
第0章 PYTHON源码剖析--编译PYTHON
0.1 PYTHON总体架构
0.2 PYTHON源代码的组织
0.3 WINDOWS环境下编译PYTHON
0.4 UNIX/LINUX环境下编译PYTHON
0.5 修改PYTHON源代码
0.6 通往PYTHON之路
0.7 一些注意事项
第1部分 PYTHON内建对象
第1章 PYTHON对象初探
1.1 PYTHON内的对象
1.1.1 对象机制的基石——PyObject
1.1.2 定长对象和变长对象
1.2 类型对象
1.2.1 对象的创建
1.2.2 对象的行为
1.2.3 类型的类型
1.3 PYTHON对象的多态性
1.4 引用计数
1.5 PYTHON对象的分类
第2章 PYTHON中的整数对象
2.1 初识PYINTOBJECT对象
2.2 PYINTOBJECT对象的创建和维护
2.2.1 对象创建的3种途径
2.2.2 小整数对象
2.2.3 大整数对象
2.2.4 添加和删除
2.2.5 小整数对象池的初始化
2.3 HACK PYINTOBJECT
第3章 PYTHON中的字符串对象
3.1 PYSTRINGOBJECT与PYSTRING_TYPE
3.2 创建PYSTRINGOBJECT对象
3.3 字符串对象的INTERN机制
3.4 字符缓冲池
3.5 PYSTRINGOBJECT效率相关问题
3.6 HACK PYSTRINGOBJECT
第4章 PYTHON中的LIST对象
4.1 PYLISTOBJECT对象
4.2 PYLISTOBJECT对象的创建与维护
4.2.1 创建对象
4.2.2 设置元素
4.2.3 插入元素
4.2.4 删除元素
4.3 PYLISTOBJECT对象缓冲池
4.4 HACK PYLISTOBJECT
第5章 PYTHON中的DICT对象
5.1 散列表概述
5.2 PYDICTOBJECT
5.2.1 关联容器的entry
5.2.2 关联容器的实现
5.3 PYDICTOBJECT的创建和维护
5.3.1 PyDictObject对象创建
5.3.2 PyDictObject中的元素搜索
5.3.3 插入与删除
5.3.4 操作示例
5.4 PYDICTOBJECT对象缓冲池
5.5 HACK PYDICTOBJECT
第6章 最简单的PYTHON模拟——SMALL PYTHON
6.1 SMALL PYTHON
6.2 对象机制
6.3 解释过程
6.4 交互式环境
第2部分 PYTHON虚拟机
第7章 PYTHON的编译结果--CODE对象与PYC文件
7.1 PYTHON程序的执行过程
7.2 PYTHON编译器的编译结果--PYCODEOBJECT对象
7.2.1 PyCodeObject对象与pyc文件
7.2.2 Python源码中的PyCodeObject
7.2.3 pyc文件
7.2.4 在Python中访问PyCodeObject对象
7.3 PYC文件的生成
7.3.1 创建pyc文件的具体过程
7.3.2 向pyc文件写入字符串
7.3.3 一个PyCodeObject，多个PyCodeObject
7.4 PYTHON的字节码
7.5 解析PYC文件
第8章 PYTHON虚拟机框架
8.1 PYTHON虚拟机中的执行环境
8.1.1 Python源码中的PyFrameObject
8.1.2 PyFrameObject中的动态内存空间
8.1.3 在Python中访问PyFrameObject对象
8.2 名字、作用域和名字空间
8.2.1 Python程序的基础结构——module
8.2.2 约束与名字空间
8.2.3 作用域与名字空间
8.3 PYTHON虚拟机的运行框架
8.4 PYTHON运行时环境初探
第9章 PYTHON虚拟机中的一般表达式
9.1 简单内建对象的创建
9.2 复杂内建对象的创建
9.3 其他一般表达式
9.3.1 符号搜索
9.3.2 数值运算
9.3.3 信息输出
第10章 PYTHON虚拟机中的控制流
10.1 PYTHON虚拟机中的IF控制流
10.1.1 研究对象--if_control.py
10.1.2 比较操作
10.1.3 指令跳跃
10.2 PYTHON虚拟机中的FOR循环控制流
10.2.1 研究对象——for_control.py
10.2.2 循环控制结构的初始化
10.2.3 迭代控制
10.2.4 终止迭代
10.3 PYTHON虚拟机中的WHILE循环控制结构
10.3.1 研究对象——while_control.py
10.3.2 循环终止
10.3.3 循环的正常运转
10.3.4 循环流程改变指令之continue
10.3.5 循环流程改变指令之break
10.4 PYTHON虚拟机中的异常控制流
10.4.1 Python中的异常机制
10.4.2 Python中的异常控制语义结构
第11章 PYTHON虚拟机中的函数机制
11.1 PYFUNCTIONOBJECT对象
11.2 无参函数调用
11.2.1 函数对象的创建
11.2.2 函数调用
11.3 函数执行时的名字空间
11.4 函数参数的实现
11.4.1 参数类别
11.4.2 位置参数的传递
11.4.3 位置参数的访问
11.4.4 位置参数的默认值
11.4.5 扩展位置参数和扩展键参数
11.5 函数中局部变量的访问
11.6 嵌套函数、闭包与DECORATOR
11.6.1 实现闭包的基石
11.6.2 闭包的实现
11.6.3 Decorator
第12章 PYTHON虚拟机中的类机制
12.1 PYTHON中的对象模型
12.1.1 对象间的关系
12.1.2 和
12.2 从TYPE对象到CLASS对象
12.2.1 处理基类和type信息
12.2.2 处理基类列表
12.2.3 填充tp_dict
12.3 用户自定义CLASS
12.3.1 创建class对象
12.4 从CLASS对象到INSTANCE对象
12.5 访问INSTANCE对象中的属性
12.5.1 instance对象中的__dict__
12.5.2 再论descriptor
12.5.3 函数变身
12.5.4 无参函数的调用
12.5.5 带参函数的调用
12.5.6 Bound Method和Unbound Method
12.6 千变万化的DESCRIPTOR
第3部分 PYTHON高级话题
第13章 PYTHON运行环境初始化
13.1 线程环境初始化
13.1.1 线程模型回顾
13.1.2 初始化线程环境
13.2 系统MODULE初始化
13.2.1 创建__builtin__ module
13.2.2 创建sys module
13.2.3 创建__main__ module
13.2.4 设置site-specific的module的搜索路径
13.3 激活PYTHON虚拟机
13.3.1 交互式运行方式
13.3.2 脚本文件运行方式
13.3.3 启动虚拟机
13.3.4 名字空间
第14章 PYTHON模块的动态加载机制
14.1 IMPORT前奏曲
14.2 PYTHON中IMPORT机制的黑盒探测
14.2.1 标准import
14.2.2 嵌套import
14.2.3 import package
14.2.4 from与import
14.2.5 符号重命名
14.2.6 符号的销毁与重载
14.3 IMPORT机制的实现
14.3.1 解析module/package树状结构
14.3.2 加载module/pakcage
14.3.3 from与import
14.4 PYTHON中的IMPORT操作
14.4.1 import module
14.4.2 import package
14.4.3 from & import
14.4.4 import & as
14.4.5 reload
14.4.6 内建module：imp
14.5 与MODULE有关的名字空间问题
第15章 PYTHON多线程机制
15.1 GIL与线程调度
15.2 初见PYTHON THREAD
15.3 PYTHON线程的创建
15.3.1 建立多线程环境
15.3.2 创建线程
15.4 PYTHON线程的调度
15.4.1 标准调度
15.4.2 阻塞调度
15.5 PYTHON子线程的销毁
15.6 PYTHON线程的用户级互斥与同步
15.6.1 用户级互斥与同步
15.6.2 Lock对象
15.7 高级线程库——THREADING
15.7.1 Threading Module概述
15.7.2 Threading的线程同步工具
15.7.3 Threading中的Thread
第16章 PYTHON的内存管理机制
16.1 内存管理架构
16.2 小块空间的内存池
16.2.1 Block
16.2.2 Pool
16.2.3 arena
16.2.4 内存池
16.3 循环引用的垃圾收集
16.3.1 引用计数与垃圾收集
16.3.2 三色标记模型
16.4 PYTHON中的垃圾收集
16.4.1 可收集对象链表
16.4.2 分代的垃圾收集
16.4.3 Python中的标记-清除方法
16.4.4 垃圾收集全景
16.4.5 Python中的gc模块
16.4.6 总结
