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學(xué)編程這么久了，大家不知道有沒有想過一個(gè)問題，當(dāng)我們執(zhí)行Python時(shí)，它是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？
眾所周知，Python 是一門解釋型的語言
——所謂“解釋型”，當(dāng)然是區(qū)別于以 C語言 為代表的編譯型語言。編譯型語言需要將整個(gè)程序文件全部轉(zhuǎn)換為可以直接由機(jī)器執(zhí)行的二進(jìn)制文件；而解釋型語言則是由相應(yīng)的解釋器一行一行“解釋”并執(zhí)行代碼描述的行為。
正是因此，對(duì)于新接觸的人來說，Python這樣的解釋性語言很多時(shí)候需要執(zhí)行到相應(yīng)的語句，才會(huì)發(fā)現(xiàn)一些顯然的錯(cuò)誤。
話說回來，Python的解釋器是怎么樣來“解釋”Python代碼的呢？
實(shí)際上，類似于Java的執(zhí)行機(jī)制，Python也擁有自己的虛擬機(jī)。而這個(gè)虛擬機(jī)實(shí)際上執(zhí)行的也是一種“字節(jié)碼”。
在Python程序的執(zhí)行中依然存在一個(gè)“編譯”的過程：將Python代碼編譯為字節(jié)碼。
并且，Python也提供了一個(gè)名為dis模塊，用于查看、分析Python的字節(jié)碼。
1. dis模塊
舉例來說，dis模塊中有一個(gè)同名函數(shù)dis，可以用于將當(dāng)前命名空間中的對(duì)象反匯編為字節(jié)碼。
import dis
def add(add_1, add_2):
sum_value = add_1 + add_2
dis.dis(add)執(zhí)行結(jié)果為：
4 0 LOAD_FAST 0 (add_1)
2 LOAD_FAST 1 (add_2)
4 BINARY_ADD
6 STORE_FAST 2 (sum_value)
8 LOAD_CONST 0 (None)
10 RETURN_VALUE其中，開頭的數(shù)字“4”表示字節(jié)碼的內(nèi)容對(duì)應(yīng)于腳本中第 4 行的內(nèi)容。
隨后的一列數(shù)字則表示對(duì)應(yīng)指令所在的地址?？v向觀察可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律：下一條指令的地址總比上一條指令的地址大 2 。這是巧合嗎？
顯然不是的。官方文檔《dis --- Python 字節(jié)碼反匯編器》中記錄的更改顯示，從Python 3.6版本開始，”每條指令使用2個(gè)字節(jié)“。所以每條指令的地址會(huì)在上一條指令地址的基礎(chǔ)上加2。
再往后，是一列表示指令含義的單詞組合，實(shí)際上就是人類可讀的對(duì)應(yīng)指令名稱。顧名思義，LOAD_FAST就是加載某個(gè)內(nèi)容/對(duì)象到某處，”FAST“很可能意味著這是一個(gè)便捷快速的命令實(shí)現(xiàn)。
最右邊，則是對(duì)應(yīng)于當(dāng)前命令的操作數(shù)，即操作對(duì)象。數(shù)字同樣是一個(gè)類似于地址的表示，括號(hào)中的字符串則表示相應(yīng)對(duì)象在Python代碼中的具體名稱。
這樣我們就可以大概地閱讀生成的字節(jié)碼了：
首先Python將函數(shù)add的第一個(gè)參數(shù)add_1加載到某處，緊跟著將第二個(gè)參數(shù)add_2加載到第一個(gè)參數(shù)之后。然后調(diào)用了一個(gè)名為BINARY_ADD的指令，即對(duì)之前加載的兩個(gè)參數(shù)做加法。再然后則是將加法所得的和sum_value存儲(chǔ)在了另一個(gè)位置。最后，加載了一個(gè)常量None并返回。
其實(shí)讀完上面這個(gè)執(zhí)行過程，我們很容易想到一種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——棧。
像下面這樣：
當(dāng)然這并不是本文的重點(diǎn)——真要探討Python的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，還得另外寫幾篇長(zhǎng)文才能說得一二。
使用dis.dis函數(shù)除了可以查看當(dāng)前腳本中各個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼，還可以直接傳入一段代碼對(duì)應(yīng)的字符串進(jìn)行反匯編：
# test_dis.py
import dis
s = """
def add(add_1, add_2):
sum_value = add_1 + add_2
print("Hello World!")
import sys
"""
dis.dis(s)匯編結(jié)果：
2 0 LOAD_CONST 0 (<code object add at 0x0000019FF66DFDB0, file "<dis>", line 2>)
2 LOAD_CONST 1 ('add')
4 MAKE_FUNCTION 0
6 STORE_NAME 0 (add)
5 8 LOAD_NAME 1 (print)
10 LOAD_CONST 2 ('Hello World!')
12 CALL_FUNCTION 1
14 POP_TOP
7 16 LOAD_CONST 3 (0)
18 LOAD_CONST 4 (None)
20 IMPORT_NAME 2 (sys)
22 STORE_NAME 2 (sys)
24 LOAD_CONST 4 (None)
26 RETURN_VALUE2. compile函數(shù)
除了在程序中直接給出要反匯編的程序形成的字符串，我們還可以通過使用內(nèi)置函數(shù)compile來形成相應(yīng)腳本的編譯對(duì)象，再使用dis.dis查看其字節(jié)碼內(nèi)容。
# test_compile.py
import dis
with open("test_dis.py", "r", encoding="utf-8") as f:
s = f.read()
compile_obj = compile(s, "test_dis.py","exec")
dis.dis(compile_obj)字節(jié)碼輸出結(jié)果：
1 0 LOAD_CONST 0 (0)
2 LOAD_CONST 1 (None)
4 IMPORT_NAME 0 (dis)
6 STORE_NAME 0 (dis)
11 8 LOAD_CONST 2 ('\ndef add(add_1, add_2):\n sum_value = add_1 + add_2\n\nprint("Hello World!")\n\nimport sys\n')
10 STORE_NAME 1 (s)
13 12 LOAD_NAME 0 (dis)
14 LOAD_METHOD 0 (dis)
16 LOAD_NAME 1 (s)
18 CALL_METHOD 1
20 POP_TOP
22 LOAD_CONST 1 (None)
24 RETURN_VALUE總結(jié)
dis模塊為我們提供了一個(gè)觀察Python內(nèi)部機(jī)制的手段，恰當(dāng)?shù)厥褂?code>dis模塊，并結(jié)合其他方法，可以快速有效弄懂一些Python令人迷惑的地方。
（推薦微課：python3基礎(chǔ)微課）
希望大家善于利用這樣一些有用的工具。
文章來源：公眾號(hào)--Python技術(shù) 作者：軒轅御龍
以上就是W3Cschool編程獅關(guān)于 當(dāng)你使用print時(shí)，Python是怎么運(yùn)行的 的相關(guān)介紹了，希望對(duì)大家有所幫助。
