Python程式的執行原理

1. 過程概述

　　Python先把代碼(.py檔案)編譯成位元組碼，交給位元組碼虛擬機器，然後虛擬機器一條一條執行位元組碼指令，從而完成程式的執行。

2. 位元組碼

　　位元組碼在Python虛擬機器程式裡對應的是PyCodeObject對象。

　　.pyc檔案是位元組碼在磁碟上的表現形式。

3. pyc檔案

　　PyCodeObject對象的建立時機是模組載入的時候，即import。

　　Python test.py會對test.py進行編譯成位元組碼並解釋執行，但是不會產生test.pyc。

　　如果test.py載入了其他模組，如import util，Python會對util.py進行編譯成位元組碼，產生util.pyc，然後對位元組碼解釋執行。

　　如果想產生test.pyc，我們可以使用Python內建模組py_compile/compileall來編譯。

　　載入模組時，如果同時存在.py和.pyc，Python會嘗試使用.pyc，如果.pyc的編譯時間早於.py的修改時間，則重新編譯.py並更新.pyc。

4. PyCodeObject

　　Python代碼的編譯結果就是PyCodeObject對象。

　　typedef struct {

　　PyObject_HEAD

　　int co_argcount; /* 位置參數個數 */

　　int co_nlocals; /* 局部變數個數 */

　　int co_stacksize; /* 棧大小 */

　　int co_flags;

　　PyObject *co_code; /* 位元組碼指令序列 */

　　PyObject *co_consts; /* 所有常量集合 */

　　PyObject *co_names; /* 所有符號名稱集合 */

　　PyObject *co_varnames; /* 局部變數名稱集合 */

　　PyObject *co_freevars; /* 閉包用的的變數名集合 */

　　PyObject *co_cellvars; /* 內部嵌套函數引用的變數名集合 */

　　/* The rest doesn’t count for hash/cmp */

　　PyObject *co_filename; /* 代碼所在檔案名稱 */

　　PyObject *co_name; /* 模組名|函數名|類名 */

　　int co_firstlineno; /* 代碼塊在檔案中的起始行號 */

　　PyObject *co_lnotab; /* 位元組碼指令和行號的對應關係 */

　　void *co_zombieframe; /* for optimization only (see frameobject.c) */

　　} PyCodeObject;

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