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這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)?lái)有關(guān)python編譯過(guò)程和執(zhí)行原理是什么，文章內(nèi)容豐富且以專(zhuān)業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。
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python編譯過(guò)程和執(zhí)行原理
（1）python執(zhí)行原理
這里的解釋執(zhí)行是相對(duì)于編譯執(zhí)行而言的。我們都知道，使用C/C++之類(lèi)的編譯性語(yǔ)言編寫(xiě)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)制的可執(zhí)行文件。運(yùn)行該程序的時(shí)候，就可以把二進(jìn)制程序從硬盤(pán)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。當(dāng)我們運(yùn)行python文件程序的時(shí)候，python解釋器將源代碼轉(zhuǎn)換為字節(jié)碼，然后再由python解釋器來(lái)執(zhí)行這些字節(jié)碼。這樣，python就不用擔(dān)心程序的編譯,庫(kù)的鏈接加載等問(wèn)題了。
對(duì)于python解釋語(yǔ)言，有以下3方面的特性：
每次運(yùn)行都要進(jìn)行轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼，然后再有虛擬機(jī)把字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言，最后才能在硬件上運(yùn)行。與編譯性語(yǔ)言相比，每次多出了編譯和鏈接的過(guò)程，性能肯定會(huì)受到影響。
由于不用關(guān)心程序的編譯和庫(kù)的鏈接等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)的工作也就更加輕松啦。
python代碼與機(jī)器底層更遠(yuǎn)了，python程序更加易于移植，基本上無(wú)需改動(dòng)就能在多平臺(tái)上運(yùn)行。
在具體計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)一種語(yǔ)言，首先要確定的是表示該語(yǔ)言語(yǔ)義解釋的虛擬計(jì)算機(jī)，一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是程序執(zhí)行時(shí)的基本表示是實(shí)際計(jì)算機(jī)上的機(jī)器語(yǔ)言還是虛擬機(jī)的機(jī)器語(yǔ)言。這個(gè)問(wèn)題決定了語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)這個(gè)問(wèn)題的回答，可以將程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言劃分為兩大類(lèi)：編譯型語(yǔ)言和解釋型語(yǔ)言。
編譯實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)言，如：C、C++、Fortran、Pascal、Ada。由編譯型語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序需要經(jīng)過(guò)編譯,匯編和鏈接才能輸出目標(biāo)代碼，然后由機(jī)器執(zhí)行目標(biāo)代碼。目標(biāo)代碼是有機(jī)器指令組成，不能獨(dú)立運(yùn)行，因?yàn)樵闯绦蛑锌赡苁褂昧艘恍﹨R編程序不能解釋引用的庫(kù)函數(shù)，而庫(kù)函數(shù)又不在源程序中，此時(shí)還需要鏈接程序完成外部引用和目標(biāo)模板調(diào)用的鏈接任務(wù)，最后才能輸出可執(zhí)行代碼。
解釋型語(yǔ)言，解釋器不產(chǎn)生目標(biāo)機(jī)器代碼，而是產(chǎn)生中間代碼，這種中間代碼與機(jī)器代碼不同，中間代碼的解釋是由軟件支持的，不能直接使用在硬件上。該軟件解釋器通常會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行效率較低，用解釋型語(yǔ)言編寫(xiě)的程序是由另一個(gè)可以理解中間代碼的解釋程序執(zhí)行的。和編譯的程序不同的是, 解釋程序的任務(wù)是逐一將源代碼的語(yǔ)句解釋成可執(zhí)行的機(jī)器指令，不需要將源程序翻譯成目標(biāo)代碼再執(zhí)行。對(duì)于解釋型語(yǔ)言，需要一個(gè)專(zhuān)門(mén)的解釋器來(lái)執(zhí)行該程序，每條語(yǔ)句只有在執(zhí)行是才能被翻譯，這種解釋型語(yǔ)言每執(zhí)行一次就翻譯一次，因而效率低下。
Java解釋器，java很特殊，java是需要編譯的，但是沒(méi)有直接編譯成機(jī)器語(yǔ)言，而是編譯成字節(jié)碼，然后在Java虛擬機(jī)上用解釋的方式執(zhí)行字節(jié)碼。Python也使用了類(lèi)似的方式，先將python編譯成python字節(jié)碼，然后由一個(gè)專(zhuān)門(mén)的python字節(jié)碼解釋器負(fù)責(zé)解釋執(zhí)行字節(jié)碼。
python是一門(mén)解釋語(yǔ)言，但是出于效率的考慮，提供了一種編譯的方法。編譯之后就得到pyc文件，存儲(chǔ)了字節(jié)碼。python這點(diǎn)和java很類(lèi)似，但是java與python不同的是，python是一個(gè)解釋型的語(yǔ)言，所以編譯字節(jié)碼不是一個(gè)強(qiáng)制的操作，事實(shí)上，編譯是一個(gè)自動(dòng)的過(guò)程，一般不會(huì)在意它的存在。編譯成字節(jié)碼可以節(jié)省加載模塊的時(shí)間，提高效率。
除了效率之外，字節(jié)碼的形式也增加了反向工程的難度，可以保護(hù)源代碼。這個(gè)只是一定程度上的保護(hù)，反編譯還是可以的。
(2)Python內(nèi)部執(zhí)行過(guò)程
一、編譯過(guò)程概述
當(dāng)我們執(zhí)行Python代碼的時(shí)候，在Python解釋器用四個(gè)過(guò)程“拆解”我們的代碼，最終被CPU執(zhí)行返回給用戶(hù)。
首先當(dāng)用戶(hù)鍵入代碼交給Python處理的時(shí)候會(huì)先進(jìn)行詞法分析，例如用戶(hù)鍵入關(guān)鍵字或者當(dāng)輸入關(guān)鍵字有誤時(shí)，都會(huì)被詞法分析所觸發(fā)，不正確的代碼將不會(huì)被執(zhí)行。
下一步Python會(huì)進(jìn)行語(yǔ)法分析，例如當(dāng)"for i in test:"中，test后面的冒號(hào)如果被寫(xiě)為其他符號(hào)，代碼依舊不會(huì)被執(zhí)行。
下面進(jìn)入最關(guān)鍵的過(guò)程，在執(zhí)行Python前，Python會(huì)生成.pyc文件，這個(gè)文件就是字節(jié)碼，如果我們不小心修改了字節(jié)碼，Python下次重新編譯該程序時(shí)會(huì)和其上次生成的字節(jié)碼文件進(jìn)行比較，如果不匹配則會(huì)將被修改過(guò)的字節(jié)碼文件進(jìn)行覆蓋，以確保每次編譯后字節(jié)碼的準(zhǔn)確性。
那么什么是字節(jié)碼？字節(jié)碼在Python虛擬機(jī)程序里對(duì)應(yīng)的是PyCodeObject對(duì)象。.pyc文件是字節(jié)碼在磁盤(pán)上的表現(xiàn)形式。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在編譯代碼的過(guò)程中，首先會(huì)將代碼中的函數(shù)、類(lèi)等對(duì)象分類(lèi)處理，然后生成字節(jié)碼文件。有了字節(jié)碼文件，CPU可以直接識(shí)別字節(jié)碼文件進(jìn)行處理，接著Python就可執(zhí)行了。
上述就是小編為大家分享的python編譯過(guò)程和執(zhí)行原理是什么了，如果剛好有類(lèi)似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。
本文題目：python編譯過(guò)程和執(zhí)行原理是什么
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