home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Celestin Apprentice 4 / Apprentice-Release4.iso / Source Code / C / Applications / Python 1.3 / source code / Include / object.h < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  1995-12-17  |  15.3 KB  |  451 lines  |  [TEXT/R*ch]

  1. #ifndef Py_OBJECT_H
  2. #define Py_OBJECT_H
  3. #ifdef __cplusplus
  4. extern "C" {
  5. #endif
  6.  
  7. /***********************************************************
  8. Copyright 1991-1995 by Stichting Mathematisch Centrum, Amsterdam,
  9. The Netherlands.
  10.  
  11.                         All Rights Reserved
  12.  
  13. Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its 
  14. documentation for any purpose and without fee is hereby granted, 
  15. provided that the above copyright notice appear in all copies and that
  16. both that copyright notice and this permission notice appear in 
  17. supporting documentation, and that the names of Stichting Mathematisch
  18. Centrum or CWI not be used in advertising or publicity pertaining to
  19. distribution of the software without specific, written prior permission.
  20.  
  21. STICHTING MATHEMATISCH CENTRUM DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO
  22. THIS SOFTWARE, INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND
  23. FITNESS, IN NO EVENT SHALL STICHTING MATHEMATISCH CENTRUM BE LIABLE
  24. FOR ANY SPECIAL, INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  25. WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  26. ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT
  27. OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  28.  
  29. ******************************************************************/
  30.  
  31. #ifndef DEBUG
  32. #define NDEBUG
  33. #endif
  34.  
  35. /* Object and type object interface */
  36.  
  37. /*
  38. 123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-12
  39.  
  40. Objects are structures allocated on the heap.  Special rules apply to
  41. the use of objects to ensure they are properly garbage-collected.
  42. Objects are never allocated statically or on the stack; they must be
  43. accessed through special macros and functions only.  (Type objects are
  44. exceptions to the first rule; the standard types are represented by
  45. statically initialized type objects.)
  46.  
  47. An object has a 'reference count' that is increased or decreased when a
  48. pointer to the object is copied or deleted; when the reference count
  49. reaches zero there are no references to the object left and it can be
  50. removed from the heap.
  51.  
  52. An object has a 'type' that determines what it represents and what kind
  53. of data it contains.  An object's type is fixed when it is created.
  54. Types themselves are represented as objects; an object contains a
  55. pointer to the corresponding type object.  The type itself has a type
  56. pointer pointing to the object representing the type 'type', which
  57. contains a pointer to itself!).
  58.  
  59. Objects do not float around in memory; once allocated an object keeps
  60. the same size and address.  Objects that must hold variable-size data
  61. can contain pointers to variable-size parts of the object.  Not all
  62. objects of the same type have the same size; but the size cannot change
  63. after allocation.  (These restrictions are made so a reference to an
  64. object can be simply a pointer -- moving an object would require
  65. updating all the pointers, and changing an object's size would require
  66. moving it if there was another object right next to it.)
  67.  
  68. Objects are always accessed through pointers of the type 'PyObject *'.
  69. The type 'PyObject' is a structure that only contains the reference count
  70. and the type pointer.  The actual memory allocated for an object
  71. contains other data that can only be accessed after casting the pointer
  72. to a pointer to a longer structure type.  This longer type must start
  73. with the reference count and type fields; the macro PyObject_HEAD should be
  74. used for this (to accomodate for future changes).  The implementation
  75. of a particular object type can cast the object pointer to the proper
  76. type and back.
  77.  
  78. A standard interface exists for objects that contain an array of items
  79. whose size is determined when the object is allocated.
  80.  
  81. 123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-12
  82. */
  83.  
  84. #ifndef NDEBUG
  85.  
  86. /* Turn on heavy reference debugging */
  87. #define Py_TRACE_REFS
  88.  
  89. /* Turn on reference counting */
  90. #define Py_REF_DEBUG
  91.  
  92. #endif /* NDEBUG */
  93.  
  94. #ifdef Py_TRACE_REFS
  95. #define PyObject_HEAD \
  96.     struct _object *_ob_next, *_ob_prev; \
  97.     int ob_refcnt; \
  98.     struct _typeobject *ob_type;
  99. #define PyObject_HEAD_INIT(type) 0, 0, 1, type,
  100. #else
  101. #define PyObject_HEAD \
  102.     int ob_refcnt; \
  103.     struct _typeobject *ob_type;
  104. #define PyObject_HEAD_INIT(type) 1, type,
  105. #endif
  106.  
  107. #define PyObject_VAR_HEAD \
  108.     PyObject_HEAD \
  109.     int ob_size; /* Number of items in variable part */
  110.  
  111. typedef struct _object {
  112.     PyObject_HEAD
  113. } PyObject;
  114.  
  115. typedef struct {
  116.     PyObject_VAR_HEAD
  117. } varobject;
  118.  
  119.  
  120. /*
  121. 123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-12
  122.  
  123. Type objects contain a string containing the type name (to help somewhat
  124. in debugging), the allocation parameters (see newobj() and newvarobj()),
  125. and methods for accessing objects of the type.  Methods are optional,a
  126. nil pointer meaning that particular kind of access is not available for
  127. this type.  The Py_DECREF() macro uses the tp_dealloc method without
  128. checking for a nil pointer; it should always be implemented except if
  129. the implementation can guarantee that the reference count will never
  130. reach zero (e.g., for type objects).
  131.  
  132. NB: the methods for certain type groups are now contained in separate
  133. method blocks.
  134. */
  135.  
  136. typedef PyObject * (*unaryfunc) Py_PROTO((PyObject *));
  137. typedef PyObject * (*binaryfunc) Py_PROTO((PyObject *, PyObject *));
  138. typedef PyObject * (*ternaryfunc) Py_PROTO((PyObject *, PyObject *, PyObject *));
  139. typedef int (*inquiry) Py_PROTO((PyObject *));
  140. typedef int (*coercion) Py_PROTO((PyObject **, PyObject **));
  141. typedef PyObject *(*intargfunc) Py_PROTO((PyObject *, int));
  142. typedef PyObject *(*intintargfunc) Py_PROTO((PyObject *, int, int));
  143. typedef int(*intobjargproc) Py_PROTO((PyObject *, int, PyObject *));
  144. typedef int(*intintobjargproc) Py_PROTO((PyObject *, int, int, PyObject *));
  145. typedef int(*objobjargproc) Py_PROTO((PyObject *, PyObject *, PyObject *));
  146.  
  147. typedef struct {
  148.     binaryfunc nb_add;
  149.     binaryfunc nb_subtract;
  150.     binaryfunc nb_multiply;
  151.     binaryfunc nb_divide;
  152.     binaryfunc nb_remainder;
  153.     binaryfunc nb_divmod;
  154.     ternaryfunc nb_power;
  155.     unaryfunc nb_negative;
  156.     unaryfunc nb_positive;
  157.     unaryfunc nb_absolute;
  158.     inquiry nb_nonzero;
  159.     unaryfunc nb_invert;
  160.     binaryfunc nb_lshift;
  161.     binaryfunc nb_rshift;
  162.     binaryfunc nb_and;
  163.     binaryfunc nb_xor;
  164.     binaryfunc nb_or;
  165.     coercion nb_coerce;
  166.     unaryfunc nb_int;
  167.     unaryfunc nb_long;
  168.     unaryfunc nb_float;
  169.     unaryfunc nb_oct;
  170.     unaryfunc nb_hex;
  171. } PyNumberMethods;
  172.  
  173. typedef struct {
  174.     inquiry sq_length;
  175.     binaryfunc sq_concat;
  176.     intargfunc sq_repeat;
  177.     intargfunc sq_item;
  178.     intintargfunc sq_slice;
  179.     intobjargproc sq_ass_item;
  180.     intintobjargproc sq_ass_slice;
  181. } PySequenceMethods;
  182.  
  183. typedef struct {
  184.     inquiry mp_length;
  185.     binaryfunc mp_subscript;
  186.     objobjargproc mp_ass_subscript;
  187. } PyMappingMethods;
  188.  
  189. typedef void (*destructor) Py_PROTO((PyObject *));
  190. typedef int (*printfunc) Py_PROTO((PyObject *, FILE *, int));
  191. typedef PyObject *(*getattrfunc) Py_PROTO((PyObject *, char *));
  192. typedef int (*setattrfunc) Py_PROTO((PyObject *, char *, PyObject *));
  193. typedef int (*cmpfunc) Py_PROTO((PyObject *, PyObject *));
  194. typedef PyObject *(*reprfunc) Py_PROTO((PyObject *));
  195. typedef long (*hashfunc) Py_PROTO((PyObject *));
  196.  
  197. typedef struct _typeobject {
  198.     PyObject_VAR_HEAD
  199.     char *tp_name; /* For printing */
  200.     int tp_basicsize, tp_itemsize; /* For allocation */
  201.     
  202.     /* Methods to implement standard operations */
  203.     
  204.     destructor tp_dealloc;
  205.     printfunc tp_print;
  206.     getattrfunc tp_getattr;
  207.     setattrfunc tp_setattr;
  208.     cmpfunc tp_compare;
  209.     reprfunc tp_repr;
  210.     
  211.     /* Method suites for standard classes */
  212.     
  213.     PyNumberMethods *tp_as_number;
  214.     PySequenceMethods *tp_as_sequence;
  215.     PyMappingMethods *tp_as_mapping;
  216.  
  217.     /* More standard operations (at end for binary compatibility) */
  218.  
  219.     hashfunc tp_hash;
  220.     ternaryfunc tp_call;
  221.     reprfunc tp_str;
  222.  
  223.     /* Space for future expansion */
  224.     long tp_xxx1;
  225.     long tp_xxx2;
  226.     long tp_xxx3;
  227.     long tp_xxx4;
  228.  
  229.     char *tp_doc; /* Documentation string */
  230.  
  231. #ifdef COUNT_ALLOCS
  232.     /* these must be last */
  233.     int tp_alloc;
  234.     int tp_free;
  235.     int tp_maxalloc;
  236.     struct _typeobject *tp_next;
  237. #endif
  238. } PyTypeObject;
  239.  
  240. extern DL_IMPORT(PyTypeObject) PyType_Type; /* The type of type objects */
  241.  
  242. #define PyType_Check(op) ((op)->ob_type == &PyType_Type)
  243.  
  244. /* Generic operations on objects */
  245. extern int PyObject_Print Py_PROTO((PyObject *, FILE *, int));
  246. extern PyObject * PyObject_Repr Py_PROTO((PyObject *));
  247. extern PyObject * PyObject_Str Py_PROTO((PyObject *));
  248. extern int PyObject_Compare Py_PROTO((PyObject *, PyObject *));
  249. extern PyObject *PyObject_GetAttrString Py_PROTO((PyObject *, char *));
  250. extern int PyObject_SetAttrString Py_PROTO((PyObject *, char *, PyObject *));
  251. extern int PyObject_HasAttrString Py_PROTO((PyObject *, char *));
  252. extern PyObject *PyObject_GetAttr Py_PROTO((PyObject *, PyObject *));
  253. extern int PyObject_SetAttr Py_PROTO((PyObject *, PyObject *, PyObject *));
  254. extern long PyObject_Hash Py_PROTO((PyObject *));
  255. extern int PyObject_IsTrue Py_PROTO((PyObject *));
  256. extern int PyCallable_Check Py_PROTO((PyObject *));
  257.  
  258. /* Flag bits for printing: */
  259. #define Py_PRINT_RAW    1    /* No string quotes etc. */
  260.  
  261. /*
  262. 123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-12
  263.  
  264. The macros Py_INCREF(op) and Py_DECREF(op) are used to increment or decrement
  265. reference counts.  Py_DECREF calls the object's deallocator function; for
  266. objects that don't contain references to other objects or heap memory
  267. this can be the standard function free().  Both macros can be used
  268. whereever a void expression is allowed.  The argument shouldn't be a
  269. NIL pointer.  The macro _Py_NewReference(op) is used only to initialize
  270. reference counts to 1; it is defined here for convenience.
  271.  
  272. We assume that the reference count field can never overflow; this can
  273. be proven when the size of the field is the same as the pointer size
  274. but even with a 16-bit reference count field it is pretty unlikely so
  275. we ignore the possibility.  (If you are paranoid, make it a long.)
  276.  
  277. Type objects should never be deallocated; the type pointer in an object
  278. is not considered to be a reference to the type object, to save
  279. complications in the deallocation function.  (This is actually a
  280. decision that's up to the implementer of each new type so if you want,
  281. you can count such references to the type object.)
  282.  
  283. *** WARNING*** The Py_DECREF macro must have a side-effect-free argument
  284. since it may evaluate its argument multiple times.  (The alternative
  285. would be to mace it a proper function or assign it to a global temporary
  286. variable first, both of which are slower; and in a multi-threaded
  287. environment the global variable trick is not safe.)
  288. */
  289.  
  290. #ifdef Py_TRACE_REFS
  291. #ifndef Py_REF_DEBUG
  292. #define Py_REF_DEBUG
  293. #endif
  294. #endif
  295.  
  296. #ifndef Py_TRACE_REFS
  297. #ifdef COUNT_ALLOCS
  298. #define _Py_Dealloc(op) ((op)->ob_type->tp_free++, (*(op)->ob_type->tp_dealloc)((PyObject *)(op)))
  299. #define _Py_ForgetReference(op) ((op)->ob_type->tp_free++)
  300. #else
  301. #define _Py_Dealloc(op) (*(op)->ob_type->tp_dealloc)((PyObject *)(op))
  302. #define _Py_ForgetReference(op) /*empty*/
  303. #endif
  304. #endif
  305.  
  306. #ifdef COUNT_ALLOCS
  307. extern void inc_count Py_PROTO((PyTypeObject *));
  308. #endif
  309.  
  310. #ifdef Py_REF_DEBUG
  311. extern long _Py_RefTotal;
  312. #ifndef Py_TRACE_REFS
  313. #ifdef COUNT_ALLOCS
  314. #define _Py_NewReference(op) (inc_count((op)->ob_type), _Py_RefTotal++, (op)->ob_refcnt = 1)
  315. #else
  316. #define _Py_NewReference(op) (_Py_RefTotal++, (op)->ob_refcnt = 1)
  317. #endif
  318. #endif
  319. #define Py_INCREF(op) (_Py_RefTotal++, (op)->ob_refcnt++)
  320. #define Py_DECREF(op) \
  321.     if (--_Py_RefTotal, --(op)->ob_refcnt != 0) \
  322.         ; \
  323.     else \
  324.         _Py_Dealloc(op)
  325. #else
  326. #ifdef COUNT_ALLOCS
  327. #define _Py_NewReference(op) (inc_count((op)->ob_type), (op)->ob_refcnt = 1)
  328. #else
  329. #define _Py_NewReference(op) ((op)->ob_refcnt = 1)
  330. #endif
  331. #define Py_INCREF(op) ((op)->ob_refcnt++)
  332. #define Py_DECREF(op) \
  333.     if (--(op)->ob_refcnt != 0) \
  334.         ; \
  335.     else \
  336.         _Py_Dealloc(op)
  337. #endif
  338.  
  339. /* Macros to use in case the object pointer may be NULL: */
  340.  
  341. #define Py_XINCREF(op) if ((op) == NULL) ; else Py_INCREF(op)
  342. #define Py_XDECREF(op) if ((op) == NULL) ; else Py_DECREF(op)
  343.  
  344. /* Definition of NULL, so you don't have to include <stdio.h> */
  345.  
  346. #ifndef NULL
  347. #define NULL 0
  348. #endif
  349.  
  350.  
  351. /*
  352. _Py_NoneStruct is an object of undefined type which can be used in contexts
  353. where NULL (nil) is not suitable (since NULL often means 'error').
  354.  
  355. Don't forget to apply Py_INCREF() when returning this value!!!
  356. */
  357.  
  358. extern DL_IMPORT(PyObject) _Py_NoneStruct; /* Don't use this directly */
  359.  
  360. #define Py_None (&_Py_NoneStruct)
  361.  
  362.  
  363. /*
  364. A common programming style in Python requires the forward declaration
  365. of static, initialized structures, e.g. for a type object that is used
  366. by the functions whose address must be used in the initializer.
  367. Some compilers (notably SCO ODT 3.0, I seem to remember early AIX as
  368. well) botch this if you use the static keyword for both declarations
  369. (they allocate two objects, and use the first, uninitialized one until
  370. the second declaration is encountered).  Therefore, the forward
  371. declaration should use the 'forwardstatic' keyword.  This expands to
  372. static on most systems, but to extern on a few.  The actual storage
  373. and name will still be static because the second declaration is
  374. static, so no linker visible symbols will be generated.  (Standard C
  375. compilers take offense to the extern forward declaration of a static
  376. object, so I can't just put extern in all cases. :-( )
  377. */
  378.  
  379. #ifdef BAD_STATIC_FORWARD
  380. #define staticforward extern
  381. #ifdef __SC__
  382. #define statichere
  383. #else
  384. #define statichere static
  385. #endif /* __SC__ */
  386. #else /* !BAD_STATIC_FORWARD */
  387. #define staticforward static
  388. #define statichere static
  389. #endif /* !BAD_STATIC_FORWARD */
  390.  
  391.  
  392. /*
  393. 123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-12
  394.  
  395. More conventions
  396. ================
  397.  
  398. Argument Checking
  399. -----------------
  400.  
  401. Functions that take objects as arguments normally don't check for nil
  402. arguments, but they do check the type of the argument, and return an
  403. error if the function doesn't apply to the type.
  404.  
  405. Failure Modes
  406. -------------
  407.  
  408. Functions may fail for a variety of reasons, including running out of
  409. memory.  This is communicated to the caller in two ways: an error string
  410. is set (see errors.h), and the function result differs: functions that
  411. normally return a pointer return NULL for failure, functions returning
  412. an integer return -1 (which could be a legal return value too!), and
  413. other functions return 0 for success and -1 for failure.
  414. Callers should always check for errors before using the result.
  415.  
  416. Reference Counts
  417. ----------------
  418.  
  419. It takes a while to get used to the proper usage of reference counts.
  420.  
  421. Functions that create an object set the reference count to 1; such new
  422. objects must be stored somewhere or destroyed again with Py_DECREF().
  423. Functions that 'store' objects such as PyTuple_SetItem() and
  424. PyDict_SetItemString()
  425. don't increment the reference count of the object, since the most
  426. frequent use is to store a fresh object.  Functions that 'retrieve'
  427. objects such as PyTuple_GetItem() and PyDict_GetItemString() also
  428. don't increment
  429. the reference count, since most frequently the object is only looked at
  430. quickly.  Thus, to retrieve an object and store it again, the caller
  431. must call Py_INCREF() explicitly.
  432.  
  433. NOTE: functions that 'consume' a reference count like
  434. PyDict_SetItemString() even
  435. consume the reference if the object wasn't stored, to simplify error
  436. handling.
  437.  
  438. It seems attractive to make other functions that take an object as
  439. argument consume a reference count; however this may quickly get
  440. confusing (even the current practice is already confusing).  Consider
  441. it carefully, it may save lots of calls to Py_INCREF() and Py_DECREF() at
  442. times.
  443.  
  444. 123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-123456789-12
  445. */
  446.  
  447. #ifdef __cplusplus
  448. }
  449. #endif
  450. #endif /* !Py_OBJECT_H */
  451.