[笔记]Python虚拟机如何执行“i = 1”

torlee

首先写一个demo.py，里面只有一句：
i = 1

接着写一个test.py，内容如下：

import dis
source = open('./demo.py').read()
co = compile(source, './demo.py', 'exec')
dis.dis(co)




输出：

  1           0 LOAD_CONST               0 (1)
3 STORE_NAME               0 (i)
6 LOAD_CONST               1 (None)
9 RETURN_VALUE  




利用Python库提供的dis工具，可以对其反汇编，得到如上结果（开头的1表示对应的源码行号）。

所以，对于i = 1这样的语句，Python的虚拟机是一步一步执行上述指令的。




PyEval_EvalFrameEx是通过switch/case语句来执行指令的，对应的LOAD_CONST代码如下：

       case LOAD_CONST:
x = GETITEM(consts, oparg);
Py_INCREF(x);
PUSH(x);
goto fast_next_opcode;




consts是指PyCodeObject中的常量：consts=co->co_consts;

首先是从consts常量元组中获取元素，oparg为0，即获取((PyTupleObject*)op)
->ob_item;。

接着增加引用计数。

然后将其压栈：

#define BASIC_PUSH(v)     (*stack_pointer++ = (v))
#define PUSH(v)         { (void)(BASIC_PUSH(v), \
……




这里的stack_pointer是帧（活动记录）对应的栈指针：stack_pointer=f->f_stacktop;

所以执行到这里，就是从consts变量元组中取出第0个元素（值为1），将其push到当前活动记录对应的栈中。




接下来是LOAD_VALUE：

      case STORE_NAME:
w = GETITEM(names, oparg);
v = POP();
if ((x = f->f_locals) != NULL) {
if (PyDict_CheckExact(x))
err = PyDict_SetItem(x, w, v);
else
err = PyObject_SetItem(x, w, v);
Py_DECREF(v);
if (err == 0) continue;
break;
}
PyErr_Format(PyExc_SystemError,
"no locals found when storing %s",
PyObject_REPR(w));
break;




首先从names中取出第0个元素，即i；

接着进行出栈操作，把刚才进展的1给POP出来；

最后把键值对（key - value）保存到局部符号表中：f->f_locals。




最后两句是返回语句。


JasonLee   2011.08.21   15:08