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Python的pyc文件與code對象詳解

發(fā)布時間：2017-08-10 15:48  回復(fù):0  查看:2781   最后回復(fù)：2017-08-10 15:48  
本文和大家分享的主要是python 中的pyc 文件與 code 對象相關(guān)內(nèi)容，一起來看看吧，希望對大家 學(xué)習(xí)python有所幫助。
　　python 對源程序編譯結(jié)果是生成一個  .pyc  文件. python 對  .py  文件的編譯結(jié)果是字節(jié)碼,  為了能復(fù)用而不需要重新編譯才有了寫成  .pyc  文件.  對于解釋器來說  PyCodeObject  對象才是真正編譯結(jié)果, pyc 文件只是這個對象在硬盤上的表現(xiàn)形式 .
　　 PyCodeObject
　　[code.h] typedef  struct {
　　PyObject_HEAD
　　 int co_argcount;        /* #arguments, except *args */
　　 int co_kwonlyargcount;  /* #keyword only arguments */
　　 int co_nlocals;     /* #local variables */
　　 int co_stacksize;       /* #entries needed for evaluation stack */
　　 int co_flags;       /* CO_..., see below */
　　 int co_firstlineno;   /* first source line number */
　　PyObject *co_code;      /* instruction opcodes */
　　PyObject *co_consts;    /* list (constants used) */
　　PyObject *co_names;     /* list of strings (names used) */
　　PyObject *co_varnames;  /* tuple of strings (local variable names) */
　　PyObject *co_freevars;  /* tuple of strings (free variable names) */
　　PyObject *co_cellvars;      /* tuple of strings (cell variable names) */
　　 void *co_extra;
　　} PyCodeObject;
　　編譯器在對源代碼進(jìn)行編譯的時候,  每一個  Code Block  會創(chuàng)建一個  PyCodeObject  對象與這個代碼段相對應(yīng).  代碼段的范圍可大可小 .  可以是整個 py 文件 ,  可以是 class,  可以是函數(shù) .
Python的pyc文件與code對象詳解
　　 訪問PyCodeObject對象
　　在python 中 ,  有與 c 一級的對 PyCodeObject 簡單包裝 , code 對象 ,  可以訪問到 PyCodeObject 的各個域 .
　　>>> source = open('db.py').read()>>> co = compile(source, 'db.py', 'exec')>>> type(co)
　　< class ' code'>>>> co.co_names
　　('pymysql', 'config', 'threading', 'RLock', 'Lock', 'create_table_template', 'ob
　　ject', 'Model', 'str', 'm')
　　 寫入文件 PyMarshal_WriteObjectToFile
　　向pyc 文件寫入數(shù)據(jù)主要是這幾個 ,  有刪減 :
　　[ marshal.c]
　　typedef struct {
　　FILE *fp;
　　int depth;
　　PyObject *str;
　　char *ptr;
　　char *end;
　　char *buf;
　　_Py_hashtable_t *hashtable;
　　int version;
　　} WFILE;
　　#define w_byte( c, p) do {                               \
　　if (( p)->ptr != ( p)->end || w_reserve(( p), 1))  \
　　*( p)->ptr++ = ( c);                          \
　　} while( 0)
　　static void w_flush( WFILE *p)
　　{
　　assert( p->fp != NULL);
　　fwrite( p->buf, 1, p->ptr - p->buf, p->fp);
　　p->ptr = p->buf;
　　}
　　這是文件寫入定義的基本結(jié)構(gòu), fp 指向最后要寫入的文件 ,  w_byte(c, p)  則是一個簡單的封裝,  以字節(jié)為單位的復(fù)制到 p->ptr 先行區(qū)中 .  w_flush(WFILE *p)  則是將緩沖區(qū)  p->buf  寫到文件中.p->ptr 也就是準(zhǔn)備寫到文件中的增量部分 .
　　 static void w_long(long x, WFILE *p)
　　{
　　w_byte(( char)( x      & 0xff), p);
　　w_byte(( char)((x>> 8) & 0xff), p);
　　w_byte(( char)((x>>16) & 0xff), p);
　　w_byte(( char)((x>>24) & 0xff), p);
　　}
　　 static void w_string( const  char *s, Py_ssize_t n, WFILE *p)
　　{
　　Py_ssize_t m;
　　 if (!n || p->ptr == NULL)
　　 return;
　　m = p->end - p->ptr;
　　 if (p->fp != NULL) {
　　 if (n <= m) {
　　memcpy(p->ptr, s, n);
　　p->ptr += n;
　　}
　　 else {
　　w_flush(p);
　　fwrite(s, 1, n, p->fp);
　　}
　　}
　　 else {
　　 if (n <= m || w_reserve(p, n - m)) {
　　memcpy(p->ptr, s, n);
　　p->ptr += n;
　　}
　　}
　　}
　　如在調(diào)用  PyMarshal_WriteLongToFile  時,  會調(diào)用  w_long ,  數(shù)據(jù)將會一個字節(jié)字節(jié)的寫入到文件中 .  而調(diào)用 PyMarshal_WriteObjectToFile  也會調(diào)用  w_object ,  這個函數(shù)比較長 , 就不列出來了 .
　　為了區(qū)分寫入的類型,  在寫入文件前會做一個動作 , 就是先將待寫入的對象類型寫進(jìn)去 :
　　[ marshal.c]
　　#define TYPE_NULL               '0'
　　#define TYPE_NONE               'N'
　　#define TYPE_FALSE              'F'
　　#define TYPE_TRUE               'T'
　　#define TYPE_STOPITER           'S'
　　#define W_TYPE( t, p) do { \
　　w_byte(( t) | flag, ( p)); \
　　} while( 0)
　　這個對象類型的標(biāo)識對讀取pyc 文件至關(guān)重要 ,  因為對象寫入 pyc 文件后 ,  所有數(shù)據(jù)都變成字節(jié)流 ,  類型信息丟失 .  有了這個標(biāo)識 ,  當(dāng)讀取這樣的標(biāo)識時 ,  則預(yù)示著上一個對象結(jié)束 ,  新的對象開始 ,  也能知道新對象是什么類型的 .
　　內(nèi)部也有機(jī)制處理共享對象,  減少字節(jié)碼中冗余信息 .  共享類型的屬于  TYPE_INTERNED .
　　 加載pyc文件 PyMarshal_ReadObjectFromFile
　　看一下加載pyc 文件的過程 ,  讓 pyc 文件理解更加深刻 :
　　PyObject * PyMarshal_ReadObjectFromFile( FILE *fp)
　　{
　　RFILE rf;
　　PyObject *result;
　　rf.fp = fp;
　　rf.readable = NULL;
　　rf.current_filename = NULL;
　　rf.depth = 0;
　　rf.ptr = rf.end = NULL;
　　rf.buf = NULL;
　　rf.refs = PyList_New(0);
　　if ( rf.refs == NULL)
　　return NULL;
　　result = r_object( &rf);
　　Py_DECREF( rf.refs);
　　if ( rf.buf != NULL)
　　PyMem_FREE( rf.buf);
　　return result;
　　}
　　從  r_object  開始就開始從pyc 文件中讀入數(shù)據(jù) ,  并創(chuàng)建 PyCodeObject 對象 ,  這個  r_object  是對  w_object  的逆運算.  當(dāng)讀到  TYPE_INTERNED  后,  會將其后面的字符串讀入 ,  將這個字符串進(jìn)行 intern 操作 .
來源： 棲遲於一丘
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