C语言中的tp_as_mapping等方法何时被调用？

Question

C语言中的PyObject结构体包含了几个字段，分别是tp_as_number、tp_as_sequence和tp_as_mapping。这些字段在什么情况下会被使用呢？有没有人能提供一些示例Python代码，展示这些C语言的方法是如何被调用的？

Answer 1

这些方法相当于Python中的特殊方法，在相同的情况下被调用。比如说，当你执行 a + b 时，如果 a 是一个扩展类型，就会调用 tp_as_number->nb_add。这就相当于 __add__ 方法。以 inplace_* 开头的函数则对应于 __i*__ 方法。

需要注意的是，__r*__ 方法的实现其实就是把参数调换到普通函数中去。因此，当你写 5 + a，其中 a 是一个扩展类型时，系统会先尝试调用数字版本的 nb_add，如果失败了，再尝试调用 a 的 nb_add，这时会把 5 作为第一个参数，a 作为第二个参数。

对于 tp_as_mapping 和 tp_as_sequence 结构也是一样的。mp_length 和 sq_length 函数是由内置函数 len 调用的，它们相当于 __len__ 方法。理论上，你可以为 mp_length 和 sq_length 实现不同的函数，在这种情况下，sq_length 的优先级更高（这一点可以从源代码中看出，尽管我不知道这个行为是否有文档说明）。

另外需要注意的是，比如说 + 运算符可以通过不同的函数来实现。在尝试 nb_add 之后，会调用 sq_concat，因此一个扩展类型可以支持 + 运算符，而不需要设置 nb_add 函数。