关于Python底层整数类型实现的问题

英雄菜刀

Python版本号 3.8.6

在阅读Python源码的时候，关于整数类型的实现，我有点小疑惑。
简单看一下小整数的实现（完整代码在最下面），在for循环里，首先看到第一句

size = (ival < 0) ? -1 : ((ival == 0) ? 0 : 1);

这里面size会根据ival的正负来分别取-1/0/1。然后是进行引用计数的更新（由于小整数是一定会天地同寿的这里就不分析了）。
接下来可以看到，代码中的这两行

Py_SIZE(v) = size;
v->ob_digit[0] = (digit)abs(ival);

第二行很显然是把ival对应值取绝对值以后送到存储空间中，但是第一行我就觉得不是特别懂，因为size在这里很显然是ival的符号，但是却赋给了v的size。

进一步地，我看到Py_SIZE的实现

typedef struct {
    PyObject ob_base;
    Py_ssize_t ob_size; /* Number of items in variable part */
} PyVarObject;

/* Cast argument to PyVarObject* type. */
#define _PyVarObject_CAST(op) ((PyVarObject*)(op))

#define Py_SIZE(ob)             (_PyVarObject_CAST(ob)->ob_size)

可以看到，这个Py_SIZE(ob)是将ob->ob_size赋值的一个宏定义。而ob_size对应的是类的元素个数，如果传入一个负值或者0，这个地方岂不是很离谱？还是说Python底层实现的时候对于整数类型的这个地方有什么特殊的处理？

以下是详细代码

# longobject.c
int
_PyLong_Init(void)
{
#if NSMALLNEGINTS + NSMALLPOSINTS > 0
    int ival, size;
    PyLongObject *v = small_ints;

    for (ival = -NSMALLNEGINTS; ival <  NSMALLPOSINTS; ival++, v++) {
        size = (ival < 0) ? -1 : ((ival == 0) ? 0 : 1);
        if (Py_TYPE(v) == &PyLong_Type) {
            /* The element is already initialized, most likely
             * the Python interpreter was initialized before.
             */
            Py_ssize_t refcnt;
            PyObject* op = (PyObject*)v;

            refcnt = Py_REFCNT(op) < 0 ? 0 : Py_REFCNT(op);
            _Py_NewReference(op);
            /* _Py_NewReference sets the ref count to 1 but
             * the ref count might be larger. Set the refcnt
             * to the original refcnt + 1 */
            Py_REFCNT(op) = refcnt + 1;
            assert(Py_SIZE(op) == size);
            assert(v->ob_digit[0] == (digit)abs(ival));
        }
        else {
            (void)PyObject_INIT(v, &PyLong_Type);
        }
        Py_SIZE(v) = size;
        v->ob_digit[0] = (digit)abs(ival);
    }
#endif
    _PyLong_Zero = PyLong_FromLong(0);
    if (_PyLong_Zero == NULL)
        return 0;
    _PyLong_One = PyLong_FromLong(1);
    if (_PyLong_One == NULL)
        return 0;

    /* initialize int_info */
    if (Int_InfoType.tp_name == NULL) {
        if (PyStructSequence_InitType2(&Int_InfoType, &int_info_desc) < 0) {
            return 0;
        }
    }

    return 1;
}

°蓝鲤歌蓝

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