本文研究的主要是Python程序運(yùn)行原理，具體介紹如下。

編譯型語言（C語言為例）

動態(tài)型語言

一個程序是如何運(yùn)行起來的？比如下面的代碼

#othermodule.py
def add(a, b):
  return a + b

#mainrun.py

import othermodule

a = ['xiaoke', 1, 'python']
a = 'xiaoke string'

def func():
  a = -5
  b = 257 
  print(a + b)

print(a)

if __name__ == '__main__':
  func()
  res = othermodule.add(1, 2)
  print(res)

分析

dir 函數(shù)

Python 的內(nèi)置函數(shù) dir 可以用來查看一個命名空間下的所有名字符號。一個用處是查看一個命名空間的所有屬性和方法（這里的命名空間就是指類、函數(shù)、module）。

比如，查看當(dāng)前的命名空間，可以使用 dir()，查看 sys 模塊，可以使用 dir(sys)

def 指令

def func()，在字節(jié)碼指令中就是 MAKE_FUNCTION。
Python 是動態(tài)語言，def 實際上是執(zhí)行一條指令，用來創(chuàng)建函數(shù)
（class 則是創(chuàng)建類的指令），而不僅僅是個語法關(guān)鍵字。
函數(shù)并不是事先創(chuàng)建好的，而是執(zhí)行到的時候才創(chuàng)建的。

def func() 將會創(chuàng)建一個名稱為 func 的函數(shù)對象。
實際上是先創(chuàng)建一個函數(shù)對象，然后將 func 這個名稱符號綁定到這個函數(shù)上。

pyc文件

pyc 文件是 PyCodeObject 對象在硬盤上的表現(xiàn)形式。生成pyc文件:

python -m py_compile xx_module.py

pyc文件三大作用

1. 創(chuàng)建時間，py文件比pyc文件新，則從新生成pyc
2. magic num做運(yùn)行前版本檢測，版本不同從新生成pyc
3. PyCodeObject 對象
   

在運(yùn)行期間，編譯結(jié)果也就是 PyCodeObject 對象，只會存在于內(nèi)存中，而當(dāng)這個模塊的 Python 代碼執(zhí)行完后，就會將編譯結(jié)果保存到了 pyc 文件中，這樣下次就不用編譯，直接加載到內(nèi)存中。

這個 PyCodeObject 對象包含了 Python 源代碼中的字符串，常量值，以及通過語法解析后編譯生成的字節(jié)碼指令。PyCodeObject 對象還會存儲這些字節(jié)碼指令與原始代碼行號的對應(yīng)關(guān)系，這樣當(dāng)出現(xiàn)異常時，就能指明位于哪一行的代碼。

import 指令

import 指令是用來載入 module 的，如果需要，也會順道做編譯的事。但 import 指令，還會做一件重要的事情就是把 import 的那個 module 的代碼執(zhí)行一遍，這件事情很重要。
Python 是解釋執(zhí)行的，連函數(shù)都是執(zhí)行的時候才創(chuàng)建的。如果不把那個 module 的代碼執(zhí)行一遍，那么 module 里面的函數(shù)都沒法創(chuàng)建，更別提去調(diào)用這些函數(shù)了。

執(zhí)行代碼的另外一個重要作用，就是在這個 module 的命名空間中，創(chuàng)建模塊內(nèi)定義的函數(shù)和各種對象的符號名稱（也就是變量名），并將其綁定到對象上，這樣其他 module 才能通過變量名來引用這些對象。

Python 虛擬機(jī)還會將已經(jīng) import 過的 module 緩存起來，放到一個全局 module 集合 sys.modules 中。
這樣做有一個好處，即如果程序的在另一個地方再次 import 這個模塊，Python 虛擬機(jī)只需要將全局 module 集合中緩存的那個 module 對象返回即可。

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于Python程序運(yùn)行原理圖文解析的全部內(nèi)容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站其他相關(guān)專題，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！

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