《自己动手写 Python 虚拟机》_更理解虚拟机的意义_4.1.3 True False 和 None

【摘要】 本书摘自《自己动手写 Python 虚拟机》一书中第4章，第1节，海纳编著。

4.1.3 True False 和 None

在前面的实现中，当使用True 和 False 时，都是使用整型的1和0代替的。实 际上，整个虚拟机中只需要唯一的 True 对象和唯一的 False 对象。要实现全局唯 一，自然会想到 static 变量。除了True 和 False, 还有一个是None 对象，它也是全局 唯一。

类似 True 和 False 这种全局唯一变量，未来还会遇到很多，因此所有的这些变 量都要集中起来放到一个类中。不妨称这个类为Universe, 它的定义如代码清单4. 11所示。

1 class Universe {

2 public:

3 static HiInteger*HiTrue;

4 static HiInteger*HiFalse;

5

6 static HiObject*HiNone;

7

public:

9 static void genesis();

10 static void destroy();

11 };

在 Universe 类中，定义了三个静态变量，分别代表 True,False 和 None; 定义了 两个方法， 一个名为创世纪，就像宇宙的诞生，这里创建了虚拟机最原始的对象结构， 虚拟机里的所有对象以后都会以这个方法为起点； 一个为destroy, 顾名思义，这个方 法应该是在虚拟机退出的时候调用，销毁对象、释放资源和清理空间。下面我们看一 下这个类的具体实现，如代码清单4.12所示

首先，是 True,False 和 None 对象的初始化。static 变量在源文件中定义初始 化而不是在头文件中，是为了避免多个目标文件的链接冲突。在 genesis 方法里做 真正的初始化，这样做的好处是，我们对对象初始化的时机有绝对的掌控，而不是交 给编译器去决定。就是说，只有在明确地调用 genesis 时，对象才会真正开始初始 化，这就给了我们机会在对象初始化之前做一些额外的工作。

实际上，完全可以把 HiTrue 和 HiFalse 初始化为任意对象。我们在意的是它们 的地址，而不是它们是什么。就是说，只要指定一个绝对地址，然后说它就是 True, 或者说它就是 None 。这样一来，在 BinaryFileParser 里，终于可以在解析常量表的 时候，遇到 N 时直接使用 HiNone, 而不是NULL 。 还有，在 Hilnteger 的 greater 方 法里，不必每次都创建一个新的对象，而是只要返回一个全局唯一的 True 和 False, 代码如下：

1 HiInteger *Universe::HiTrue =NULL;

2 HiInteger*Universe::HiFalse =NULL;

3

4 HiObject * Universe::HiNone =NULL;

5

6 void Universe::genesis(){

7 HiTrue =new HiInteger(1);

8 HiFalse =new HiInteger(0);

9

10 HiNone =new HiObject();

11 }

12

13 void Universe::destroy(){

14

其他如 less 、equal 等方法都有相同的修改。还要注意的是 interpreter 中对 JUMP_IF_FALSE 的实现，在判断 False 时，也不必再使用强制类型转换，而是换成 更加简单的地址比较，代码如下：

case ByteCode::POP_JUMP_IF_FALSE:

v=POP();

//if(((HiInteger*)v)->value()==0)

if(v==Universe::HiFalse)

pc =op_arg;

break;

新的实现方式看上去就舒服多了。有了这些铺垫，接下来研究循环结构

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