程序全域性狀態

C 級靜態變數。由於這是非常低階的記憶體儲存，因此必須仔細管理。

模組級狀態

模組物件本地的狀態，作為模組物件初始化的一部分動態分配。這使狀態與模組的其他例項（包括其他子直譯器中的例項）隔離。

透過 PyModule_GetState() 訪問。

靜態型別

定義為 C 級靜態變數的型別物件，即編譯入的型別物件。

靜態型別需要在模組例項之間共享，並且不包含其所屬模組的資訊。靜態型別沒有 __dict__（儘管其例項可能有）。

堆型別

在執行時建立的型別物件。

定義類

方法的定義類（無論是繫結還是非繫結）是定義該方法的類。僅僅從其基類繼承方法的類不是定義類。

例如，int 是 True.to_bytes、True.__floor__ 和 int.__repr__ 的定義類。

在 C 中，定義類是使用相應的 tp_methods 或“tp 槽”[1] 條目定義的類。對於在 Python 中定義的方法，定義類儲存在 __class__ 閉包單元中。

C-API

Python 文件中描述的“Python/C API”。CPython 實現了 C-API，但存在其他實現。

槽方法

上述更改不涵蓋槽方法，例如 tp_iter 或 nb_add。

槽方法的問題在於它們的 C API 是固定的，因此我們不能簡單地新增一個新引數來傳入定義類。對此問題提出了兩種可能的解決方案

• 透過遍歷 MRO 查詢類。這可能開銷很大，但如果效能不是問題（例如在引發模組級異常時）則可以使用。
• 將每個槽的定義類指標儲存在單獨的表 __typeslots__ [2] 中。這在技術上是可行的且快速，但侵入性很大。

受此問題影響的模組還可以選擇使用執行緒區域性狀態或PEP 567 上下文變數作為快取機制，或者定義自己的重新載入友好查詢快取方案。

普遍解決此問題將推遲到未來的 PEP。

向堆型別新增模組引用

C-API 將新增一個用於建立模組的工廠方法

PyObject* PyType_FromModuleAndSpec(PyObject *module,
                                   PyType_Spec *spec,
                                   PyObject *bases)

這與 PyType_FromSpecWithBases 的行為相同，此外還將提供的模組物件與新型別關聯起來。（在 CPython 中，這將設定下文描述的 ht_module。）

此外，還將提供一個訪問器 PyObject * PyType_GetModule(PyTypeObject *)。如果型別設定了關聯模組，它將返回該模組；否則，它將設定 TypeError 並返回 NULL。當給定靜態型別時，它將始終設定 TypeError 並返回 NULL。

為了在 CPython 中實現這一點，PyHeapTypeObject 結構將獲得一個新成員 PyObject *ht_module，它將儲存指向關聯模組的指標。它預設為 NULL，並且在建立型別物件後不應修改。

ht_module 成員不會被子類繼承；對於每個需要它的型別，都需要使用 PyType_FromModuleAndSpec 來設定它。

通常，建立設定了 ht_module 的類會建立涉及類和模組的引用迴圈。這不是問題，因為模組的拆解不是效能敏感的操作，並且模組級函式通常也會建立引用迴圈。透過 f_globals 打破函式迴圈的現有“將所有模組全域性變數設定為 None”程式碼也將打破透過 ht_module 形成的新迴圈。

將定義類傳遞給擴充套件方法

將新增一個新的簽名標誌 METH_METHOD，用於 PyMethodDef.ml_flags。從概念上講，它將 defining_class 新增到函式簽名中。為了簡化初始實現，該標誌只能用作 (METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS | METH_METHOD)。（它不能與其他標誌（如 METH_O 或裸 METH_FASTCALL）一起使用，但可以與 METH_CLASS 或 METH_STATIC 組合使用）。

使用此標誌組合定義的方法的 C 函式將使用名為 PyCMethod 的新 C 簽名進行呼叫

PyObject *PyCMethod(PyObject *self,
                    PyTypeObject *defining_class,
                    PyObject *const *args,
                    size_t nargsf,
                    PyObject *kwnames)

未來（甚至在此 PEP 的初始實現中）可能會新增其他組合，如 (METH_VARARGS | METH_METHOD)。然而，METH_METHOD 應該始終是附加標誌，即只有在需要時才應傳入定義類。

在 CPython 中，將新增一個擴充套件 PyCFunctionObject 的新結構來儲存額外資訊

typedef struct {
    PyCFunctionObject func;
    PyTypeObject *mm_class; /* Passed as 'defining_class' arg to the C func */
} PyCMethodObject;

當 PyCFunction 實現發現設定了 METH_METHOD 標誌時，它會將 mm_class 傳遞給 PyCMethod C 函式。將新增一個新宏 PyCFunction_GET_CLASS(cls) 以更方便地訪問 mm_class。

C 方法如果不需要訪問其定義類/模組，則可以繼續使用其他 METH_* 簽名。如果未設定 METH_METHOD，則轉換為 PyCMethodObject 是無效的。

引數診所

為了支援將定義類傳遞給使用 Argument Clinic 的方法，CPython 的 Argument Clinic 工具中將新增一個名為 defining_class 的新轉換器。

每個方法只能有一個引數使用此轉換器，並且它必須出現在 self 之後，或者如果未使用 self，則作為第一個引數。該引數的型別將為 PyTypeObject *。

使用時，Argument Clinic 將選擇 METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS | METH_METHOD 作為呼叫約定。該引數不會出現在 __text_signature__ 中。

新的轉換器最初將與 __init__ 和 __new__ 方法不相容，後者不能使用 METH_METHOD 約定。

助手函式

從堆型別獲取模組級狀態是一項非常常見的任務。為了簡化此操作，將新增一個助手函式

void *PyType_GetModuleState(PyObject *type)

此函式接受一個堆型別，成功時，它返回指向該堆型別所屬模組狀態的指標。

失敗時，可能會出現兩種情況。當傳入非型別物件或沒有模組的型別時，TypeError 被設定並返回 NULL。如果找到模組，則返回指向狀態的指標（可能為 NULL），而不設定任何異常。

初始實現中轉換的模組

為了驗證該方法，在初始實現期間將修改 _elementtree 模組。

槽方法

未來可能會增加一種將定義類（或模組狀態）傳遞給槽方法的方式。

此 PEP 的先前版本提出了一個輔助函式，該函式將透過在 MRO 中搜索定義了特定函式槽的類來確定定義類。但是，如果類被修改（對於堆型別，這在 Python 程式碼中是可能的），此方法將失敗。解決此問題留待未來的討論。

輕鬆建立帶有模組引用的型別

可以新增一個 PEP 489 執行槽型別，以使建立堆型別比呼叫 PyType_FromModuleAndSpec 容易得多。這留待未來的 PEP。

最好能有一種好方法透過受限 API 建立靜態異常型別。這樣的異常型別可以在子直譯器之間共享，但無需特定模組狀態即可例項化。這也留待未來可能的討論。

最佳化

如本文所述，使用 METH_METHOD 標誌定義的方法僅支援一種特定簽名。

如果出於效能原因需要其他簽名，可以新增。