Question

我刚看过Philip Guo的this Youtube lecture关于CPython Internals的事情，我对一件事情感到困惑。

在25:55，他通过在无限循环开始时插入printf(“hello\n”)来修改CPython的C源代码，该循环运行所有字节代码指令;你也可以这样做：

下载Python 2.7 C源代码
打开文件Python/ceval.c
找到无尽评估循环的开始，for (;;) {
将行printf('hello\n');添加为无限循环的第一行。
运行configure和make以构建Python二进制文件。

他写了3行test.py：

X = 1
Y = 2
print X + Y

谜题是，当他用修改过的解释器运行test.py时，在看到“3”之前怎么会有这么多“你好”？

那3行代码应该只编译成几个字节的代码指令，加载值1，加载值2和调用print的指令，所以我想在执行从test.py编译的字节代码时，我们应该只看几个“你好”。

因此，在编译外部Python脚本之前，编译器实际上会生成许多内部字节代码指令吗？

Answer 1

有两个原因你看到很多hello被打印出来了：

Python没有针对每个可能的Python语句的特殊字节码。相反，语句将使用字节码的组合。
Python解释器导入一系列Python模块只是为了开始运行。您可以使用-v开关运行常规Python解释器，以查看每次导入的内容。每个模块都包含多个语句，因此在进入正在运行的小脚本之前，需要完成一些字节码。

如果我将这3行放入test.py并使用我未经修改的Python 2.7二进制文件运行，使用-v开关，我看到：

$ python2.7 -v test.py
# installing zipimport hook
import zipimport # builtin
# installed zipimport hook
# /..../lib/python2.7/site.pyc matches /..../lib/python2.7/site.py
import site # precompiled from /..../lib/python2.7/site.pyc
# /..../lib/python2.7/os.pyc matches /..../lib/python2.7/os.py
import os # precompiled from /..../lib/python2.7/os.pyc
import errno # builtin
import posix # builtin
# /..../lib/python2.7/posixpath.pyc matches /..../lib/python2.7/posixpath.py
import posixpath # precompiled from /..../lib/python2.7/posixpath.pyc
# /..../lib/python2.7/stat.pyc matches /..../lib/python2.7/stat.py
import stat # precompiled from /..../lib/python2.7/stat.pyc
# /..../lib/python2.7/genericpath.pyc matches /..../lib/python2.7/genericpath.py
import genericpath # precompiled from /..../lib/python2.7/genericpath.pyc
# /..../lib/python2.7/warnings.pyc matches /..../lib/python2.7/warnings.py
import warnings # precompiled from /..../lib/python2.7/warnings.pyc
# /..../lib/python2.7/linecache.pyc matches /..../lib/python2.7/linecache.py
import linecache # precompiled from /..../lib/python2.7/linecache.pyc
# /..../lib/python2.7/types.pyc matches /..../lib/python2.7/types.py
import types # precompiled from /..../lib/python2.7/types.pyc
# /..../lib/python2.7/UserDict.pyc matches /..../lib/python2.7/UserDict.py
import UserDict # precompiled from /..../lib/python2.7/UserDict.pyc
# /..../lib/python2.7/_abcoll.pyc matches /..../lib/python2.7/_abcoll.py
import _abcoll # precompiled from /..../lib/python2.7/_abcoll.pyc
# /..../lib/python2.7/abc.pyc matches /..../lib/python2.7/abc.py
import abc # precompiled from /..../lib/python2.7/abc.pyc
# /..../lib/python2.7/_weakrefset.pyc matches /..../lib/python2.7/_weakrefset.py
import _weakrefset # precompiled from /..../lib/python2.7/_weakrefset.pyc
import _weakref # builtin
# /..../lib/python2.7/copy_reg.pyc matches /..../lib/python2.7/copy_reg.py
import copy_reg # precompiled from /..../lib/python2.7/copy_reg.pyc
import encodings # directory /..../lib/python2.7/encodings
# /..../lib/python2.7/encodings/__init__.pyc matches /..../lib/python2.7/encodings/__init__.py
import encodings # precompiled from /..../lib/python2.7/encodings/__init__.pyc
# /..../lib/python2.7/codecs.pyc matches /..../lib/python2.7/codecs.py
import codecs # precompiled from /..../lib/python2.7/codecs.pyc
import _codecs # builtin
# /..../lib/python2.7/encodings/aliases.pyc matches /..../lib/python2.7/encodings/aliases.py
import encodings.aliases # precompiled from /..../lib/python2.7/encodings/aliases.pyc
# /..../lib/python2.7/encodings/utf_8.pyc matches /..../lib/python2.7/encodings/utf_8.py
import encodings.utf_8 # precompiled from /..../lib/python2.7/encodings/utf_8.pyc
Python 2.7.15 (default, May  7 2018, 17:08:03)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 9.1.0 (clang-902.0.39.1)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
3
# -- clean-up output omitted --

其中的每个import ...行都引用了内置模块（Python二进制文件的一部分，用C实现）或.pyc字节码缓存文件。在脚本代码运行之前，有<17>这样的文件被导入。

主脚本中的3行代码转换为另外9个字节码指令：

>>> import dis >>> dis.dis(compile(r'''\ ... X = 1 ... Y = 2 ... print X + Y ... ''', '', 'exec')) 2 0 LOAD_CONST 0 (1) 3 STORE_NAME 0 (X) 3 6 LOAD_CONST 1 (2) 9 STORE_NAME 1 (Y) 4 12 LOAD_NAME 0 (X) 15 LOAD_NAME 1 (Y) 18 BINARY_ADD 19 PRINT_ITEM 20 PRINT_NEWLINE 21 LOAD_CONST 2 (None) 24 RETURN_VALUE

（我忽略了最后的2个字节码，编码了一个不适用于模块的额外return None。

CPython：为什么3行脚本需要在解释器中执行多于3个周期？

1 个答案: