python 解释器及其工作原理

Posted 2021-01-27 小萍瓶盖儿

阅读目录:

• python解释器的构成及其各部分功能
• 执行过程原理
• python解释器的种类

 

 　　

　　我们编写代码时会得到一个.py结尾的文件，要想运行执行此文件就需要python解释器。

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python解释器的构成及其各部分功能

解释器由一个编译器和一个虚拟机构成，编译器负责将源代码转换成字节码文件，而虚拟机负责执行字节码。
所以，解释型语言其实也有编译过程，只不过这个编译过程并不是直接生成目标代码，而是中间代码（字节码），然后再通过虚拟机来逐行解释执行字节码

 

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执行过程原理

1. 执行 python XX.py 后，将会启动 Python 的解释器
2. python解释器的编译器会将.py源文件编译（解释）成字节码生成PyCodeObject字节码对象存放在内存中。
3. python解释器的虚拟机将执行内存中的字节码对象转化为机器语言，虚拟机与操作系统交互，使机器语言在机器硬件上运行。
4. 运行结束后python解释器则将PyCodeObject写回到pyc文件中。当python程序第二次运行时，首先程序会在硬盘中寻找pyc文件，如果找到，则直接载入，否则就重复上面的过程。

• 所以我们应该这样来定位PyCodeObject和pyc文件，我们说pyc文件其实是PyCodeObject的一种持久化保存方式。
• pyc文件，文件中包含python的magic number（来说明编译时使用的python版本号）、源文件的mtime（使pyc和py文件保持同步）、编译出的code对象

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python解释器的种类

CPython

CPython这个解释器是用C语言开发的，所以叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。

CPython是使用最广的Python解释器。

 

IPython
IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。好比很多国产浏览器虽然外观不同，但内核其实都是调用了IE。
CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [序号]:作为提示符。

PyPy
PyPy是另一个Python解释器，它的目标是执行速度。PyPy采用JIT技术（及时编译器），对Python代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高Python代码的执行速度。
绝大部分Python代码都可以在PyPy下运行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，这就导致相同的Python代码在两种解释器下执行可能会有不同的结果。如果你的代码要放到PyPy下执行，就需要了解PyPy和CPython的不同点。

Jython
Jython是运行在Java平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码执行。

 

IronPython
IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。