Question

假设我有以下脚本test.py：

import my_library

bar = 12

def foo():
    nested_bar = 21

    my_library.do_things()

    def nested_foo():
        nested_bar += 11
        not_a_variable += 1
            {$ invalid_syntax

bar = 13
foo()
bar = 14

我很好奇当我跑python test.py时到底发生了什么。显然，Python不只是逐行读取程序 - 否则在实际执行程序之前不会捕获语法错误。但这使得翻译的工作看起来有些模糊。我想知道是否有人会帮我清理一下。特别是，我想知道：

Python在什么时候意识到第13行存在语法错误？
Python在什么时候读取嵌套函数并将它们添加到foo的范围内？
同样，Python在遇到命名空间时如何将函数foo添加到其命名空间而不执行它？
假设my_library导入无效。在执行任何其他命令之前，Python是否必须引发ImportError？
假设my_library是有效模块，但它没有函数do_things。在执行foo()或之前？

如果有人能指出我关于Python如何解析和执行脚本的文档，我将非常感激。

Answer 1

有关modules教程的部分中的一些信息，但我认为文档没有完整的参考资料。所以，这里发生了什么。

当您第一次运行脚本或导入模块时，Python会将语法解析为AST，然后将其编译为字节码。它还没有执行任何事情;它只是将您的代码编译成一个基于堆栈的小机器的指令。这是捕获语法错误的地方。（你可以在ast模块，token模块，compile内置，grammar reference中看到所有这些内容，并在其他各个地方撒上。）< / p>

实际上，您可以独立于运行生成的代码来编译模块;这就是内置compileall方法所做的事情。

这是第一阶段：编译。 Python只有一个其他阶段，实际上是运行代码。除了def或lambda 中包含的语句之外，模块中的每个语句都按顺序执行。这意味着import会在运行时发生，无论您将它们放在模块中的哪个位置。这是将它们全部放在首位的良好卫生的部分原因。 def和class也是如此：这些只是创建特定类型对象的语句，并且会像遇到其他任何内容一样执行。

这里唯一棘手的问题是阶段可能不止一次发生 - 例如，import仅在运行时执行，但如果您之前从未导入过该模块，那么它必须编译，现在你回到编译时。但是＆＃34;外面＆＃34;导入它仍然是运行时，这就是为什么你可以捕获SyntaxError抛出的import。

无论如何，要回答您的具体问题：

在编译时。当您将其作为脚本运行时，或者将其作为模块导入时，或者使用compileall进行编译时，或者要求Python对其进行任何理解。实际上，这可以随时发生：如果您尝试在函数中导入此模块，那么在调用该函数时，您只能获得SyntaxError，这可能是您的程序的一半。
在执行foo期间，因为def和class只是创建一个新对象并将其指定给一个名称。但Python仍然知道如何来创建嵌套函数，因为它已经编译了其中的所有代码。
将foo = lambda: 1 + 2添加到命名空间而不执行它的方式相同。函数只是一个包含＆＃34;代码的对象＆＃34;属性 - 字面上只是一个Python字节码块。您可以将code类型作为数据进行操作，因为是数据，与执行数据无关。尝试查看函数.__code__，阅读＆＃34;代码对象＆＃34; the data model的一部分，甚至可以使用disassembler。（您甚至可以使用exec直接使用自定义本地和全局变量执行代码对象，或者更改函数使用的代码对象！）
是的，因为import是一个普通的旧语句，就像任何其他语句一样，按顺序执行。但如果 import之前还有其他代码，则会先运行。如果它在一个函数中，那么在该函数运行之前你不会得到错误。请注意import，就像def和class一样，只是一种奇特的作业形式。

仅在执行foo()期间。 Python无法知道其他代码是否会在该点之前向模块添加do_things，甚至无法将my_library完全更改为其他对象。当你提出要求时，属性查找总是及时完成。

Answer 2

作为一般规则，python首先解析文件，将抽象语法树编译为字节代码，然后尝试按顺序执行它。这意味着所有语句都是逐行执行的。因此，这意味着：

在执行任何操作之前，会在分析时捕获语法错误。如果您为脚本添加一些副作用，例如创建一个文件，你会发现它永远不会被执行。
定义后的范围内定义了一个函数。如果您尝试在nested_foo之前调用def nested_foo()，您会发现它会失败，因为此时尚未定义nested_foo。
与2相同。
如果python无法导入库，导入意味着它尝试执行模块，那么它会失败并显示ImportError。
由于您未尝试在导入时访问do_things（即您没有from my_library import do_things），因此只有在您尝试拨打foo()时才会出现错误。< / LI>

Python可执行文件如何解析和执行脚本？

2 个答案: