进程全局状态

C 级静态变量。由于这是非常低级的内存存储，因此必须仔细管理。

每个模块的状态

模块对象本地状态，作为模块对象初始化的一部分动态分配。这将状态与模块的其他实例（包括其他子解释器中的实例）隔离开来。

通过 `PyModule_GetState()` 访问。

静态类型

作为 C 级静态变量定义的类型对象，即编译器类型对象。

静态类型需要在模块实例之间共享，并且没有关于它属于哪个模块的信息。静态类型没有 `__dict__`（尽管它们的实例可能具有）。

堆类型

在运行时创建的类型对象。

定义类

方法（绑定或未绑定）的定义类是定义方法的类。仅仅从其基类继承方法的类不是定义类。

例如，`int` 是 `True.to_bytes`、`True.__floor__` 和 `int.__repr__` 的定义类。

在 C 中，定义类是使用相应的 `tp_methods` 或“tp 槽”[1] 条目定义的类。对于在 Python 中定义的方法，定义类存储在 `__class__` 闭包单元格中。

C-API

Python 文档中描述的“Python/C API”。CPython 实现 C-API，但存在其他实现。

槽方法

以上更改不涵盖槽方法，例如 `tp_iter` 或 `nb_add`。

槽方法的问题在于它们的 C API 是固定的，因此我们不能简单地添加一个新参数来传递定义类。已经提出了两个可能的解决方案来解决这个问题

• 通过遍历 MRO 来查找类。这可能很昂贵，但如果性能不是问题（例如，在引发模块级异常时），它将可以使用。
• 在单独的表 __typeslots__ [2] 中存储指向每个槽位定义类的指针。从技术上讲，这是可行的并且速度很快，但入侵性很大。

受此问题影响的模块还可以选择使用 线程本地状态 或 PEP 567 上下文变量 作为缓存机制，或者定义自己的 reload 友好查找缓存方案。

通常，解决此问题的方案将在未来的 PEP 中进行讨论。

向堆类型添加模块引用

将在 C-API 中添加一个新的工厂方法来创建模块。

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

此方法的作用与 PyType_FromSpecWithBases 相同，另外还会将提供的模块对象与新类型相关联。（在 CPython 中，这将设置下面描述的 ht_module）。

此外，还将提供一个访问器 PyObject * PyType_GetModule(PyTypeObject *)。如果设置了类型关联的模块，它将返回该模块；否则，它将设置 TypeError 并返回 NULL。如果提供的是静态类型，它将始终设置 TypeError 并返回 NULL。

为了在 CPython 中实现此功能，PyHeapTypeObject 结构将获得一个新成员 PyObject *ht_module，用于存储指向关联模块的指针。默认情况下它为 NULL，并且在创建类型对象后不应修改。

子类不会继承 ht_module 成员；需要使用 PyType_FromSpecWithBases 为每个需要它的单个类型设置此成员。

通常，使用设置了 ht_module 的类创建类会导致涉及类和模块的引用循环。这不是问题，因为拆卸模块不是性能敏感的操作，并且模块级函数通常也会创建引用循环。现有的将所有模块全局变量设置为 None 的代码会通过 f_globals 打破函数循环，也会通过 ht_module 打破新循环。

将定义类传递给扩展方法

将为 PyMethodDef.ml_flags 添加一个新的签名标志 METH_METHOD。从概念上讲，它将 defining_class 添加到函数签名中。为了简化初始实现，该标志只能用作 (METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS | METH_METHOD)。（它不能与其他标志一起使用，例如 METH_O 或裸 METH_FASTCALL，但可以与 METH_CLASS 或 METH_STATIC 组合使用）。

使用此标志组合定义的方法的 C 函数将使用名为 PyCMethod 的新的 C 签名调用。

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

将来（甚至在该 PEP 的初始实现中）可能会添加 (METH_VARARGS | METH_METHOD) 之类的其他组合。但是，METH_METHOD 始终应该是附加标志，即，只有在需要时才会传递定义类。

在 CPython 中，将添加一个扩展 PyCFunctionObject 的新结构来保存额外信息。

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

当 PyCFunction 实现发现设置了 METH_METHOD 标志时，它会将 mm_class 传递到 PyCMethod C 函数中。将添加一个新的宏 PyCFunction_GET_CLASS(cls) 来更方便地访问 mm_class。

如果 C 方法不需要访问其定义类/模块，它们可以继续使用其他 METH_* 签名。如果未设置 METH_METHOD，则将类型强制转换为 PyCMethodObject 是无效的。

参数诊所

为了支持将定义类传递给使用 Argument Clinic 的方法，将在 CPython 的 Argument Clinic 工具中添加一个名为 defining_class 的新转换器。

每个方法只能有一个使用此转换器的参数，并且该参数必须出现在 self 之后，或者如果未使用 self，则作为第一个参数。该参数的类型为 PyTypeObject *。

使用时，Argument Clinic 会选择 METH_FASTCALL | METH_KEYWORDS | METH_METHOD 作为调用约定。该参数不会出现在 __text_signature__ 中。

新的转换器最初将不兼容 __init__ 和 __new__ 方法，这些方法不能使用 METH_METHOD 约定。

辅助函数

从堆类型获取 每个模块状态 是一个非常常见的任务。为了简化此操作，将添加一个助手。

void *PyType_GetModuleState(PyObject *type)

此函数接受一个堆类型，如果成功，它将返回指向堆类型所属模块状态的指针。

如果失败，可能会发生两种情况。如果传入的是非类型对象或没有模块的类型，则会设置 TypeError 并返回 NULL。如果找到模块，则会返回指向状态的指针（该指针可能是 NULL），而不会设置任何异常。

初始实现中转换的模块

为了验证该方法，在初始实现过程中将修改 _elementtree 模块。

槽方法

将来可能会添加一种将定义类（或模块状态）传递给槽位方法的方法。

此 PEP 的先前版本建议使用一个辅助函数，该函数将通过搜索 MRO 来确定定义类，该 MRO 包含定义特定函数的槽位的类。但是，如果类发生变异（对于堆类型，这可能来自 Python 代码），则此方法将失败。解决此问题的方案将留待以后讨论。

轻松创建具有模块引用的类型

可以添加一个 PEP 489 执行槽位类型，使创建堆类型的过程比调用 PyType_FromModuleAndSpec 容易得多。这将留待未来的 PEP 进行讨论。

添加一个从有限 API 创建静态异常类型的好方法可能很有用。此类异常类型可以在子解释器之间共享，但实例化时不需要特定的模块状态。这也将留待以后讨论。

优化

如这里所述，使用 METH_METHOD 标志定义的方法只支持一种特定签名。

如果事实证明出于性能原因需要其他签名，则可以添加这些签名。