13｜列表（上）：Python语言的核心数据结构

海纳

你好，我是海纳。
在第 7 节课，我们实现了 Python 的两个基本的内建类型：整数和字符串，从而构建了虚拟机的最基本的对象系统。从这节课开始，我们来实现两个重要的基本内建类型，分别是列表（list）和字典（dict）。
我们先来研究如何实现列表。
列表的定义Python 中的列表很像数组操作，可以支持对元素的插入、添加、删除等操作。实际上 Python 的 list 和 C++ STL 中的 vector 非常相似。区别在于，Python 的 list 允许它的元素是不同类型的。我们以一个例子来说明 list 的特性。
# test_list.py
lst = [1, "hello"]
# result is [1, 'hello']
print(lst)
上面的代码定义了一个列表，这个列表包含了两个元素。第一个元素是整数 1，第二个元素是字符串 “hello”。第二行代码把这个列表打印了出来。
通过 show_file 工具，我们能观察到 Python 为了定义列表引入了新的字节码。这节课我们的任务就是实现这些定义列表所用的字节码。
  1           0 LOAD_CONST               0 (1)
              2 LOAD_CONST               1 ('hello')
              4 BUILD_LIST               2
              6 STORE_NAME               0 (lst)
  4           8 LOAD_NAME                1 (print)
             10 LOAD_NAME                0 (lst)
             12 CALL_FUNCTION            1
             14 POP_TOP
             16 LOAD_CONST               2 (None)
             18 RETURN_VALUE

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解释
总结

1. Python中的列表类似于数组操作，支持元素的插入、添加、删除等操作，与C++ STL中的vector相似，但Python的列表允许不同类型的元素。 2. 实现了列表的字节码BUILD_LIST，引入ListKlass为列表类增加类型标志，并在ListKlass中实现相应的方法。 3. 实现了列表的取下标操作，通过引入subscr方法和在ListKlass中实现相应的逻辑来支持列表的下标操作。 4. 实现了列表中查找元素的功能，通过引入contains方法和在ListKlass中实现相应的逻辑来支持判断列表中是否包含某元素。 5. 实现了列表的删除操作，通过在ListKlass中实现相应的逻辑来支持删除列表中的元素。 6. 实现了列表的增加操作，通过在ListKlass中实现相应的逻辑来支持向列表中添加元素。 7. 实现了列表的修改操作，通过在ListKlass中实现相应的逻辑来支持修改列表中的元素。

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