Python程序的执行原理

1. 过程概述

　　Python先把代码(.py文件)编译成字节码，交给字节码虚拟机，然后虚拟机一条一条执行字节码指令，从而完成程序的执行。

2. 字节码

　　字节码在Python虚拟机程序里对应的是PyCodeObject对象。

　　.pyc文件是字节码在磁盘上的表现形式。

3. pyc文件

　　PyCodeObject对象的创建时机是模块加载的时候，即import。

　　Python test.py会对test.py进行编译成字节码并解释执行，但是不会生成test.pyc。

　　如果test.py加载了其他模块，如import util，Python会对util.py进行编译成字节码，生成util.pyc，然后对字节码解释执行。

　　如果想生成test.pyc，我们可以使用Python内置模块py_compile/compileall来编译。

　　加载模块时，如果同时存在.py和.pyc，Python会尝试使用.pyc，如果.pyc的编译时间早于.py的修改时间，则重新编译.py并更新.pyc。

4. PyCodeObject

　　Python代码的编译结果就是PyCodeObject对象。

　　typedef struct {

　　PyObject_HEAD

　　int co_argcount; /* 位置参数个数 */

　　int co_nlocals; /* 局部变量个数 */

　　int co_stacksize; /* 栈大小 */

　　int co_flags;

　　PyObject *co_code; /* 字节码指令序列 */

　　PyObject *co_consts; /* 所有常量集合 */

　　PyObject *co_names; /* 所有符号名称集合 */

　　PyObject *co_varnames; /* 局部变量名称集合 */

　　PyObject *co_freevars; /* 闭包用的的变量名集合 */

　　PyObject *co_cellvars; /* 内部嵌套函数引用的变量名集合 */

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

　　PyObject *co_filename; /* 代码所在文件名 */

　　PyObject *co_name; /* 模块名|函数名|类名 */

　　int co_firstlineno; /* 代码块在文件中的起始行号 */

　　PyObject *co_lnotab; /* 字节码指令和行号的对应关系 */

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

　　} PyCodeObject;