C如何实现大数的Python赋值

Posted 2023-02-25

【中文标题】C如何实现大数的Python赋值

【英文标题】：How does C implements the Python assignment of large numbers

【发布时间】：2013-10-23 06:33:37

【问题描述】：

Python 是用 C 编写的，实际上是一个 C 程序，这让我想知道如何处理十进制数字赋值。

C 程序如何实现非常大的十进制数（大于 int 或 long）的 Python 变量赋值？

例如：

a=10000...  # a=(10^1000)

在 python 中运行时，我知道该值太大以至于它需要在内存中占用很多单词，所以 C 程序显然是这样做的，但是如何呢？

C 中的每个变量都有一个类型，但是 C 编译的代码不知道这个数字会有多大。

（python）C 程序如何处理该分配？ （以及对这些变量的操作）

【问题讨论】：

是什么让您认为 Python 运行时会将值分配给 C 变量？

有趣的问题，但我不确定是不是这样，请参阅 Daenyth post 和 Duncan post

请在您的问题标题上更具体地说明大十进制数字

另一个帖子没有提到超过long和int的非常大的数字，这和我问的不一样。

@user2162550：Python long 不是 C long，它涉及非常大的数字。 OTOH，这个问题与它背后的 C 实现无关，所以我同意它不是重复的。

【参考方案1】：

这是 CPython 2.7.5 中用于表示长整数的 C struct：

/* Long integer representation.
   The absolute value of a number is equal to
        SUM(for i=0 through abs(ob_size)-1) ob_digit[i] * 2**(SHIFT*i)
   Negative numbers are represented with ob_size < 0;
   zero is represented by ob_size == 0.
   In a normalized number, ob_digit[abs(ob_size)-1] (the most significant
   digit) is never zero.  Also, in all cases, for all valid i,
        0 <= ob_digit[i] <= MASK.
   The allocation function takes care of allocating extra memory
   so that ob_digit[0] ... ob_digit[abs(ob_size)-1] are actually available.

   CAUTION:  Generic code manipulating subtypes of PyVarObject has to
   aware that longs abuse  ob_size's sign bit.
*/

struct _longobject 
        PyObject_VAR_HEAD
        digit ob_digit[1];
;

如果您想进一步探索，download the source code 并查看以下文件：

./Include/longintrepr.h
./Include/longobject.h
./Objects/longobject.c

这将告诉您您可能想知道的每一个细节。 :)

【参考方案2】：

出于性能原因，Python 可能有自己的大量实现，但它可以使用任何第三方任意精度库，例如 GMP。