bpo-45953: Statically allocate and initialize global bytes objects. (gh-30096)

The empty bytes object (b'') and the 256 one-character bytes objects were allocated at runtime init.  Now we statically allocate and initialize them.

https://bugs.python.org/issue45953

1 files changed, 280 insertions, 0 deletions

diff --git a/Include/internal/pycore_global_objects.h b/Include/internal/pycore_global_objects.h
index 6cae3bca6b..d2dc907c53 100644
--- a/Include/internal/pycore_global_objects.h
+++ b/Include/internal/pycore_global_objects.h
@@ -34,6 +34,20 @@ extern "C" {
     }
 
 
+/* bytes objects */
+
+#define _PyBytes_SIMPLE_INIT(CH, LEN) \
+    { \
+        _PyVarObject_IMMORTAL_INIT(&PyBytes_Type, LEN), \
+        .ob_shash = -1, \
+        .ob_sval = { CH }, \
+    }
+#define _PyBytes_CHAR_INIT(CH) \
+    { \
+        _PyBytes_SIMPLE_INIT(CH, 1) \
+    }
+
+
 /**********************
  * the global objects *
  **********************/
@@ -54,6 +68,12 @@ struct _Py_global_objects {
          * -_PY_NSMALLNEGINTS (inclusive) to _PY_NSMALLPOSINTS (exclusive).
          */
         PyLongObject small_ints[_PY_NSMALLNEGINTS + _PY_NSMALLPOSINTS];
+
+        PyBytesObject bytes_empty;
+        struct {
+            PyBytesObject ob;
+            char eos;
+        } bytes_characters[256];
     } singletons;
 };
 
@@ -323,6 +343,266 @@ struct _Py_global_objects {
             _PyLong_DIGIT_INIT(255), \
             _PyLong_DIGIT_INIT(256), \
         }, \
+        \
+        .bytes_empty = _PyBytes_SIMPLE_INIT(0, 0), \
+        .bytes_characters = { \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(0), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(1), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(2), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(3), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(4), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(5), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(6), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(7), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(8), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(9), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(10), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(11), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(12), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(13), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(14), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(15), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(16), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(17), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(18), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(19), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(20), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(21), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(22), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(23), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(24), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(25), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(26), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(27), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(28), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(29), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(30), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(31), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(32), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(33), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(34), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(35), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(36), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(37), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(38), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(39), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(40), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(41), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(42), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(43), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(44), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(45), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(46), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(47), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(48), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(49), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(50), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(51), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(52), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(53), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(54), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(55), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(56), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(57), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(58), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(59), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(60), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(61), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(62), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(63), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(64), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(65), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(66), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(67), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(68), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(69), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(70), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(71), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(72), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(73), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(74), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(75), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(76), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(77), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(78), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(79), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(80), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(81), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(82), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(83), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(84), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(85), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(86), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(87), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(88), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(89), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(90), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(91), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(92), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(93), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(94), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(95), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(96), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(97), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(98), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(99), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(100), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(101), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(102), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(103), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(104), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(105), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(106), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(107), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(108), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(109), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(110), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(111), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(112), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(113), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(114), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(115), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(116), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(117), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(118), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(119), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(120), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(121), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(122), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(123), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(124), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(125), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(126), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(127), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(128), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(129), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(130), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(131), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(132), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(133), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(134), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(135), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(136), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(137), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(138), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(139), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(140), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(141), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(142), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(143), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(144), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(145), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(146), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(147), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(148), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(149), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(150), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(151), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(152), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(153), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(154), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(155), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(156), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(157), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(158), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(159), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(160), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(161), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(162), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(163), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(164), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(165), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(166), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(167), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(168), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(169), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(170), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(171), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(172), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(173), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(174), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(175), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(176), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(177), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(178), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(179), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(180), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(181), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(182), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(183), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(184), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(185), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(186), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(187), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(188), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(189), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(190), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(191), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(192), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(193), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(194), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(195), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(196), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(197), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(198), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(199), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(200), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(201), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(202), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(203), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(204), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(205), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(206), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(207), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(208), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(209), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(210), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(211), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(212), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(213), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(214), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(215), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(216), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(217), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(218), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(219), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(220), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(221), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(222), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(223), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(224), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(225), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(226), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(227), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(228), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(229), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(230), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(231), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(232), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(233), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(234), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(235), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(236), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(237), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(238), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(239), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(240), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(241), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(242), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(243), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(244), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(245), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(246), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(247), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(248), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(249), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(250), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(251), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(252), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(253), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(254), \
+            _PyBytes_CHAR_INIT(255), \
+        }, \
     }, \
 }