python虛擬機(jī)解釋器及運(yùn)行過(guò)程是什么

今天小編給大家分享一下python虛擬機(jī)解釋器及運(yùn)行過(guò)程是什么的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，內(nèi)容詳細(xì)，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識(shí)，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來(lái)了解一下吧。

什么是python解釋器

1. 解釋性語(yǔ)言和編譯性語(yǔ)言

說(shuō)到解釋器，大家之前多少都聽(tīng)過(guò)解釋性語(yǔ)言和編譯性語(yǔ)言。首先，不管是這二位其中的誰(shuí)，源代碼對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，都是讀不懂的，計(jì)算機(jī)只認(rèn)識(shí)二進(jìn)制指令。所以，想讓程序被執(zhí)行，那么自然要先把源代碼轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制指令，也就是機(jī)器碼。

那么，在什么時(shí)候進(jìn)行轉(zhuǎn)換呢？

有的語(yǔ)言要求必須提前把代碼一次性轉(zhuǎn)換完畢，這種就是編譯型語(yǔ)言，用的轉(zhuǎn)換工具就叫編譯器，比如C語(yǔ)言、C++。有的語(yǔ)言則可以一邊執(zhí)行一邊轉(zhuǎn)化，用到哪里了就轉(zhuǎn)哪里，這種就是解釋性語(yǔ)言，用的轉(zhuǎn)化工具叫解釋器，比如python、javascript。

java比較特殊，既有編譯又有解釋。但是編譯并沒(méi)有直接編譯成機(jī)器碼，而是編譯成字節(jié)碼，然后再拿到虛擬機(jī)中執(zhí)行。這種設(shè)計(jì)初衷是在跨平臺(tái)的同時(shí)兼顧執(zhí)行效率，這里就不展開(kāi)了。

ok，上面就是鋪墊了。

2. python解釋器

python解釋器是一種讓其他程序運(yùn)行起來(lái)的程序，編寫(xiě)的python代碼必須在解釋器中運(yùn)行，這東東已經(jīng)在我們安裝python的時(shí)候都裝上了。
所以，現(xiàn)在我print(hello world)，就可以運(yùn)行了，控制臺(tái)可以看到文本的輸出。

3. python程序運(yùn)行過(guò)程

上面的一行代碼雖然簡(jiǎn)單，但是python運(yùn)行它還是經(jīng)過(guò)了兩步操作：

將源代碼編譯成為“字節(jié)碼”轉(zhuǎn)發(fā)“字節(jié)碼”到“虛擬機(jī)”

字節(jié)碼編譯

可以理解為翻譯，把print(hello world)翻譯成字節(jié)碼，字節(jié)碼會(huì)保存在后綴名是.pyc的文件里，這文件其實(shí)就是編譯后的.py源代碼。

這些字節(jié)碼相較于源代碼，運(yùn)行起來(lái)速度要快得多。為什么？

因?yàn)樵谙乱淮芜\(yùn)行程序時(shí)，如果在上次保存了字節(jié)碼之后沒(méi)有修改過(guò)源代碼了，Python就會(huì)加載.pyc文件并且跳過(guò)編譯這個(gè)步驟。

當(dāng)必須要重新編譯時(shí)，python會(huì)自動(dòng)檢查源文件和字節(jié)碼文件的時(shí)間戳，如果你又保存了源代碼，下次程序運(yùn)行時(shí)，字節(jié)碼將自動(dòng)重新創(chuàng)建。

python虛擬機(jī)

Python Virtual Machine，簡(jiǎn)寫(xiě)為PVM，當(dāng)有字節(jié)碼文件之后，就會(huì)被發(fā)送到PVM里來(lái)執(zhí)行。

這里注意，PVM并不是指的一個(gè)獨(dú)立的程序，是不需要安裝的。可以把PVM理解為Python的運(yùn)行引擎，是一個(gè)迭代運(yùn)行字節(jié)碼指令的大循環(huán)，一個(gè)個(gè)的完成操作，直到結(jié)束。
從技術(shù)角度看，PVM才是“解釋器”的最后一步。

關(guān)于python的性能

大家都知道，python的缺點(diǎn)是運(yùn)行慢。但其實(shí)這里的慢也只是相對(duì)而言，跟C和C++這類編譯性語(yǔ)言相比，確實(shí)執(zhí)行速度還不夠快。

為什么？

上述也提到了python會(huì)把源代碼轉(zhuǎn)成字節(jié)碼，然后再將字節(jié)碼解釋出來(lái)。但是為了更好的跨平臺(tái)性，這里的字節(jié)碼是一種跟平臺(tái)無(wú)關(guān)的格式，所以并不是底層的二進(jìn)制代碼。到目前為止，只要不是對(duì)運(yùn)行速度有嚴(yán)苛要求的領(lǐng)域，比如數(shù)值計(jì)算或動(dòng)畫(huà)這種，經(jīng)常需要核心處理單元至少以C語(yǔ)言的速度執(zhí)行，絕大多數(shù)的應(yīng)用，python還是可以勝任的。

相比于缺點(diǎn)，python帶來(lái)開(kāi)發(fā)效率的提升，相信也是很多人喜愛(ài)的的重要因素。

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