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Python的程序執(zhí)行原理是什么?

更新時(shí)間:2022-07-21 來(lái)源:黑馬程序員 瀏覽量:

IT培訓(xùn)班

  我們都知道,使用C/C++之類的編譯性語(yǔ)言編寫的程序,是需要從源文件轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)使用的機(jī)器語(yǔ)言,經(jīng)過(guò)鏈接器鏈接之后形成了二進(jìn)制可執(zhí)行的文件。運(yùn)行該程序的時(shí)候,就可以把二進(jìn)制程序從硬盤載入到內(nèi)存中并運(yùn)行。

  但是對(duì)于Python而言,Python源碼不需要編譯成二進(jìn)制代碼,它可以直接從源代碼運(yùn)行程序。Python解釋器將源代碼轉(zhuǎn)換為字節(jié)碼,然后把編譯好的字節(jié)碼轉(zhuǎn)發(fā)到Python虛擬機(jī)(PVM)中進(jìn)行執(zhí)行。接下來(lái),通過(guò)一張圖來(lái)描述Python程序的執(zhí)行過(guò)程,如圖1-38所示。

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  圖1-38 Python程序執(zhí)行原理

  在圖1-38中,當(dāng)我們運(yùn)行Python程序的時(shí)候,Python解釋器會(huì)執(zhí)行兩個(gè)步驟。

  (1)把源代碼編譯成字節(jié)碼。編譯后的字節(jié)碼是特定于Python的一種表現(xiàn)形式,它不是二進(jìn)制的機(jī)器碼,需要進(jìn)一步編譯才能被機(jī)器執(zhí)行,這也是Python代碼無(wú)法運(yùn)行的像C/C++一樣快的原因。如果,Python進(jìn)程在機(jī)器上擁有寫入權(quán)限,那么它將把程序的字節(jié)碼保存為一個(gè)以.pyc為擴(kuò)展名的文件,如果Python無(wú)法在機(jī)器上寫入字節(jié)碼,那么字節(jié)碼將會(huì)在內(nèi)存中生成并在程序結(jié)束時(shí)自動(dòng)丟棄。在構(gòu)建程序的時(shí)候最好給Python賦上在計(jì)算機(jī)上寫的權(quán)限,這樣只要源代碼沒(méi)有改變,生成的.pyc文件可以重復(fù)利用,提高執(zhí)行效率。

  (2)把編譯好的字節(jié)碼轉(zhuǎn)發(fā)到Python虛擬機(jī)(PVM)中進(jìn)行執(zhí)行。PVM是Python Virtual Machine的簡(jiǎn)稱,它是Python的運(yùn)行引擎,是Python系統(tǒng)的一部分,它是迭代運(yùn)行字節(jié)碼指令的一個(gè)大循環(huán),一個(gè)接一個(gè)地完成操作。


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