C 结构初始化“递归”完成

Question

我最近遇到了 this question 解释的 C-struct 初始化示例。

我不明白的是什么似乎是递归定义；这是来自MicroPython/objtype.c

typedef struct _mp_obj_type_t mp_obj_type_t;

const mp_obj_type_t mp_type_type = { // <-- SAME SYMBOL DEFINED HERE . . .
    { &mp_type_type }, // <-- IS USED HERE
    .name = MP_QSTR_type,
    .print = type_print,
    .make_new = type_make_new,
    .call = type_call,
    .unary_op = mp_generic_unary_op,
    .attr = type_attr,
};

.<some_field>指定的字段我明白了（见第一句的链接）。

但是关于“递归”初始化呢？

MicroPython code 中还有其他使用这种语法的实例：

const mp_obj_type_t pyb_led_type = {
    { &mp_type_type }, <-- SAME SYMBOL AS ABOVE
    .name = MP_QSTR_LED,
    .print = led_obj_print,
    .make_new = led_obj_make_new,
    .locals_dict = (mp_obj_t)&led_locals_dict,
};

这更有意义：struct pyb_led_type 使用 struct mp_type_type 中设置的默认值进行初始化，并且某些字段已更改为默认值。

但是const mp_obj_type_t mp_type_type 呢？

结构 mp_type_type 默认为 . . .结构mp_type_type 。 . . ???

预处理后的输出与.c相同。

这里发生了什么？

这是结构体的几个字段

struct _mp_obj_type_t {
    // A type is an object so must start with this entry, which points to mp_type_type.
    mp_obj_base_t base;

    // The name of this type.
    qstr name;

    // Corresponds to __repr__ and __str__ special methods.
    mp_print_fun_t print;

    ...
};
struct _mp_obj_base_t {
    const mp_obj_type_t *type MICROPY_OBJ_BASE_ALIGNMENT;
};
typedef struct _mp_obj_base_t mp_obj_base_t;

Answer 1

C 中的自引用结构

您引用的 MicroPython 代码只是创建一个自引用结构实例，这在 C 中非常好。考虑这个示例，您的示例几乎去掉了一些不必要的部分：

#include "stdio.h"

// const base
struct A {
    const struct A* base;
};

// non-const base
struct B {
    const struct B* base;
};

const struct A a = { &a };

const struct B b = { &b };

int main() {
    printf("%p %p\n", (void*) &a, (void*)a.base);
    printf("%p %p\n", (void*) &b, (void*)b.base);
    return 0;
}

MicroPython代码中mp_obj_type_t结构体实例化的具体使用

MicroPython 项目正在使用base 指针在Python 中实现（多重）继承。 base 引用是指向另一种类型的指针，该类型是基本类型（类型层次结构中的“父”），查看definition of this struct：

struct _mp_obj_type_t {
    // A type is an object so must start with this entry, which points to mp_type_type.
    mp_obj_base_t base;
   // .. many more fields
}

您提到的情况是mp_type_type const 变量似乎是所有类型的基类型，因此是自引用，但是当您查看从mp_type_type“继承”的类型时，它更有意义，例如pyb_led_type:

const mp_obj_type_t pyb_led_type = {
    { &mp_type_type },
    .name = MP_QSTR_LED,
    .print = led_obj_print,
    .make_new = led_obj_make_new,
    .locals_dict = (mp_obj_t)&led_locals_dict, };

Answer 2

本系统（MicroPython）中的对象以指向其类型的指针开始。 MicroPython 类型表示为 mp_type_type 类型的对象。 mp_type_type 本身就是一个类型，因此它的类型字段指向它自己。 （这个概念也许在 Smalltalk 文献中得到了最好的说明。cf: http://pharo.gforge.inria.fr/PBE1/PBE1ch14.html 也许。）

Answer 3

const mp_obj_type_t mp_type_type = { // <-- SAME SYMBOL DEFINED HERE . . .
    { &mp_type_type }, // <-- IS USED HERE
    .name = MP_QSTR_type,

...

};

指定的字段。我明白（请参阅第一个链接 句）。

但是关于“递归”初始化呢？

没有什么可以合理地描述为递归初始化。那将是用该对象的 值 初始化一个对象或其成员之一，这确实是 C 所禁止的，但没有这样的证据。

您的示例显示了使用该对象的 地址 初始化的对象的成员（这是& 运算符计算的内容）。对象的地址不依赖于该对象的值，并且可以在对象初始化之前安全地计算出来。在一般意义上，这种做法甚至并不少见，尽管用指向该对象的指针专门初始化对象的一部分是不寻常的。