Di dalam mesin virtual Python. Bagian 1

pengantar

Python dan CPython digunakan sebagai sinonim dalam teks ini, tetapi penyebutan Python berarti CPython (versi python diimplementasikan dalam C). Implementasi lain termasuk PyPy (python diimplementasikan dalam subset Python terbatas), Jython (implementasi pada Java Virtual Machine), dll.

1. Inisialisasi - langkah ini melibatkan pengaturan berbagai struktur data yang diperlukan oleh proses python. Kemungkinan besar ini akan terjadi ketika program dijalankan dalam mode non-interaktif melalui cangkang penerjemah.
2. — , : , , .
3. — .

Buku ini menggunakan versi Python 3.

Tampilan 30.000 kaki

Artikel ini mengasumsikan Anda menggunakan sistem operasi berbasis Unix, sehingga beberapa fitur mungkin berbeda pada Windows.

 1     typedef struct _is {
 2 
 3         struct _is *next;
 4         struct _ts *tstate_head;
 5 
 6         PyObject *modules;
 7         PyObject *modules_by_index;
 8         PyObject *sysdict;
 9         PyObject *builtins;
10         PyObject *importlib;
11 
12         PyObject *codec_search_path;
13         PyObject *codec_search_cache;
14         PyObject *codec_error_registry;
15         int codecs_initialized;
16         int fscodec_initialized;
17 
18         PyObject *builtins_copy;
19     } PyInterpreterState;

1. Kolom * next adalah referensi ke instance lain dari interpreter, karena beberapa interpreter Python dapat ada dalam proses yang sama.
2. Bidang * tstate_head menunjukkan utas eksekusi utama (jika program multi-utas, maka penerjemah umum untuk semua utas yang dibuat oleh program). Kami akan membahas ini secara lebih rinci dalam waktu dekat.
3. modules, modules_by_index, sysdict, builtins dan importlib berbicara sendiri. Semuanya didefinisikan sebagai instance dari PyObject , yang merupakan tipe root untuk semua objek di mesin virtual Python. Objek Python akan dibahas lebih rinci dalam bab-bab berikut.
4. Bidang yang terkait dengan codec * berisi informasi yang membantu mengunduh pengodean. Ini sangat penting untuk decoding byte.

 1     typedef struct _ts {
 2         struct _ts *prev;
 3         struct _ts *next;
 4         PyInterpreterState *interp;
 5 
 6         struct _frame *frame;
 7         int recursion_depth;
 8         char overflowed; 
 9                         
10         char recursion_critical; 
11         int tracing;
12         int use_tracing;
13 
14         Py_tracefunc c_profilefunc;
15         Py_tracefunc c_tracefunc;
16         PyObject *c_profileobj;
17         PyObject *c_traceobj;
18 
19         PyObject *curexc_type;
20         PyObject *curexc_value;
21         PyObject *curexc_traceback;
22 
23         PyObject *exc_type;
24         PyObject *exc_value;
25         PyObject *exc_traceback;
26 
27         PyObject *dict;  /* Stores per-thread state */
28         int gilstate_counter;
29 
30         ... 
31     } PyThreadState;

, Py_INCREF Py_DECREF. , . CPython : , , Py_INCREF. , , Py_DECREF.

1         >>> def square(x):
2         ...     return x*x
3         ... 
4 
5         >>> dis(square)
6         2           0 LOAD_FAST                0 (x)
7                     2 LOAD_FAST                0 (x)
8                     4 BINARY_MULTIPLY     
9                     6 RETURN_VALUE        

• Dari mana nilai-nilai yang dimuat oleh pernyataan LOAD_FAST berasal?
• Dari mana datangnya argumen, yang digunakan sebagai bagian dari instruksi?
• Bagaimana cara menangani fungsi dan metode bersarang ditangani?
• Bagaimana loop interpreter menangani pengecualian?