Pythonプログラムの実行原理

1. プロセスの概要

Python はまずコード (.py ファイル) をバイトコードにコンパイルし、バイトコード仮想マシンに渡します。その後、仮想マシンはバイトコード命令を 1 つずつ実行してプログラムの実行を完了します。

2.バイトコード

バイトコードはPython仮想マシンプログラムのPyCodeObjectオブジェクトに相当します。

.pyc ファイルはディスク上のバイトコードを表現したものです。

3. pycファイル

PyCodeObjectオブジェクトはモジュールのロード時、つまりインポート時に作成されます。

Pythonのtest.pyはtest.pyをバイトコードにコンパイルして実行用に解釈しますが、test.pycは生成しません。

test.pyがimport utilなどの他のモジュールをロードすると、Pythonはutil.pyをバイトコードにコンパイルし、util.pycを生成し、そのバイトコードを解釈して実行します。

test.pycを生成したい場合は、Pythonの組み込みモジュールpy_compile/compileallを使用してコンパイルできます。

モジュールをロードするときに、.py と .pyc の両方が存在する場合、Python は .pyc のコンパイル時刻が .py の変更時刻よりも早い場合、.py が再コンパイルされ、.pyc が再コンパイルされます。更新します。

4. PyCodeObject

Pythonコードをコンパイルした結果がPyCodeObjectオブジェクトです。

typedef struct {

PyObject_HEAD

int co_argcount; /* 位置パラメータの数*/

int co_nlocals; /* スタックサイズ*/

int co_flags ;

PyObject *co_code; /* バイトコード命令シーケンス*/

PyObject *co_consts; /* すべての定数セット*/

PyObject *co_varnames; /* のセットローカル変数名 */

PyObject *co_freevars; /* クロージャに使用される変数名のセット */

PyObject *co_cellvars; /* 内部の入れ子関数によって参照される変数名のセット */

/* 残りはありませんcount for hash/cmp */

PyObject *co_filename; /* コードが配置されているファイル名 */

PyObject *co_name; /* モジュール名|関数名|クラス名*/

int co_firstlineno; block ファイル内の開始行番号 */

PyObject *co_lnotab; /* バイトコード命令と行番号の対応 */

void *co_zombieframe; /* 最適化のみ (frameobject.c を参照) */

} PyCodeObject ;