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新手必看:Python解释器到底是什么?


有很多入门学习python的同学都没有搞清Python解释器是怎么回事,所以今天在这里追根溯源的解释一下。

计算机编程语言

从计算机编程语言说起,它主要分为三类:机器语言、汇编语言、高级语言。

机器语言是一种计算机可以直接识别并执行的二进制指令集。由于其可以直接交给CPU执行,所以是最快的,但是它需要我们记住每一个指令的代码与对应的动作,想想我们写代码的时候是操作一串串的01序列,难度得有多大。

为了克服机器语言的缺点,人们就用一些助记符来代替机器码,也就是使用一些与实际意义相近的缩略词来代替动作,例如ADD、SUB、MOV等,这就有了很大的进步,可以方便的编写,但是它仍然是对机器进行操作的,相较于高级程序语言更接近于底层,所以汇编语言是低级语言。

不论是机器语言还是汇编语言都是面向硬件的操作,它们对于机器是依赖的,不同的设备对应的编写方式可能不同。然而,高级语言是面向用户的语言,我们只要编写好程序内容,通过编译或者解释程序,就可以对机器进行操作。这里提到的编译或者解释程序就是一个翻译工具,将人类看懂的语言翻译成机器能看懂的东西。

解释型语言VS编译型语言

解释型语言和编译型语言的共同目标都是为了将我们所认识的语句(例如循环、判断)转成二进制代码,再交给计算机执行。

二者之间最明显的区别,编译型语言就是指在我们把程序写完之后,把代码完全翻译成二进制文件,通过执行该二进制文件来执行程序;而解释型语言没有转二进制文件的过程,而是什么时候需要,什么时候编译。有人说,这算什么区别呢?还没有说完,编译型语言生成二进制文件后,那这个二进制文件就可以直接执行,而解释型语言需要随时带着这个解释器,必须随叫随到。因此、产生了各种方面的差异,以下是我所理解的较为明显的差异。

编译型语言

解释型语言

运行速度

快(二进制文件)

慢(边解释边执行)

可移植性(跨平台)

差(CPU指令系统变则执行出错)

好(随身带着解释器)

更新

重新编译

仅解释更新的内容

安全

好(无需提供源码)

差(连同源码一起交付)


      Python解释器

有了上面的描述,想必知道解释器是怎么回事了。解释器其实也包括编译过程,只是这个编译过程没有生成目标代码。Python解释器由编译器和虚拟机构成,编译器将源代码转换成字节码,然后再通过Python虚拟机来逐行执行这些字节码。

python程序执行过程:

1、执行 .py 文件,就会启动python解释器

2、编译器将源文件解释成字节码

3、虚拟机将字节码转化成机器语言,与操作系统交互

4、程序运行结束后,将字节码存到pyc文件,便于后续直接执行

python解释器有很多种:

CPython:C语言开发,使用最广,默认的解释器

IPython:基于CPython之上的交互式解释器

PyPy:采用JIT技术,对python代码进行动态编译,追求执行速度

Jython:运行在Java平台上的解释器,可以直接编译成Java字节码执行

IronPython:同理Jython,运行在 .Net 平台上

虽说有那么多种解释器,但是我们常用的还是CPython,而对于Java、.Net平台来说,更常用网络调用来交互。我个人来说,平时测试经常使用IPython,很方便。

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