Как выглядит байт код python? Подробный обзор и объяснение в emoji!

Байт-код Python - это форма исполняемого кода, используемая интерпретатором Python. Он создается после того, как исходный код Python компилируется в промежуточный байт-код, который затем интерпретируется и выполняется интерпретатором.

Байт-код Python представляет собой набор инструкций, которые интерпретатор выполняет последовательно. Он использует стековую машину для выполнения операций. Ниже приведен пример кода Python и его соответствующий байт-код:

# Код Python
a = 5
b = 10
sum = a + b
print(sum)

# Байт-код Python
1           0 LOAD_CONST               0 (5)
            2 STORE_NAME               0 (a)

2           4 LOAD_CONST               1 (10)
            6 STORE_NAME               1 (b)

3           8 LOAD_NAME                0 (a)
           10 LOAD_NAME                1 (b)
           12 BINARY_ADD
           14 STORE_NAME               2 (sum)

4          16 LOAD_NAME                3 (print)
           18 LOAD_NAME                2 (sum)
           20 CALL_FUNCTION            1
           22 POP_TOP
           24 LOAD_CONST               2 (None)
           26 RETURN_VALUE

В приведенном примере байт-код Python содержит инструкции для загрузки константных значений, сохранения значений в переменных, выполнения арифметических операций и вызова функции печати для вывода результатов.

Как выглядит байт код Python?

Байт код представляет собой промежуточное представление программы, написанной на языке Python. Он может быть выполнен интерпретатором Python или скомпилирован в машинный код, исходя из платформы выполнения.

Python использует виртуальную машину Python (Python Virtual Machine, PVM) для интерпретации байт кода. PVM выполняет байт код построчно и включает набор инструкций, определенных в наборе байт кода Python (Python Bytecode set). Итак, давайте рассмотрим пример и разберем его пошагово.

Пример:

def multiply(a, b):
    result = a * b
    return result

result = multiply(5, 3)
print(result)
    

Шаги:

1. При компиляции данного кода Python интерпретатор создает байт код, представляющий эту программу.
2. При запуске программы, интерпретатор работает с байт кодом, выполняя его построчно.
3. Первая инструкция LOAD_CONST загружает константу 5 из глобального пространства имен и помещает ее на стек выполнения.
4. Вторая инструкция LOAD_CONST загружает константу 3 и помещает ее на стек выполнения.
5. Инструкция BINARY_MULTIPLY умножает два верхних элемента стека (5 и 3) и помещает результат (15) на стек выполнения.
6. Инструкция STORE_FAST сохраняет верхний элемент стека выполнения в локальную переменную result.
7. Инструкция LOAD_FAST загружает значение переменной result и помещает его на стек выполнения.
8. Инструкция RETURN_VALUE возвращает значение, находящееся на верхушке стека выполнения, которым является результат умножения.
9. Последняя инструкция PRINT_ITEM выводит значение на экран.
10. Инструкция PRINT_NEWLINE переводит курсор на новую строку.

Таким образом, байт код для данного примера будет выглядеть следующим образом:

 1   0 LOAD_CONST               0 (5)
     3 LOAD_CONST               1 (3)
     6 BINARY_MULTIPLY
     7 STORE_FAST               0 (result)
10  10 LOAD_FAST                0 (result)
    13 RETURN_VALUE
        

Используя представленный код, мы можем увидеть, что байт код Python состоит из определенных инструкций, таких как LOAD_CONST, STORE_FAST, BINARY_MULTIPLY и т.д. Каждая инструкция выполняет определенное действие и манипулирует стеком выполнения, чтобы достичь нужного результата.

Байт код Python весьма компактный и оптимизированный, что позволяет эффективно выполнять программы на Python. Это также делает Python переносимым, поскольку байт код может быть выполнен на любой платформе, поддерживающей интерпретацию или компиляцию.

Программирование на языке Python является интересным и мощным навыком. Изучение байт кода поможет вам лучше понять, как работает интерпретатор Python и что происходит за его кулисами.

Успехов в изучении Python!