[笔记]Python虚拟机对if语句的解释

fengda

demo.py代码如下：
a = 1
if a > 0:
pass
elif a == 0:
pass
else:
pass

test.py代码如下：


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




输出结果如下：

  1           0 LOAD_CONST               0 (1)
3 STORE_NAME               0 (a)
2           6 LOAD_NAME                0 (a)
9 LOAD_CONST               1 (0)
12 COMPARE_OP               4 (>)
15 POP_JUMP_IF_FALSE       21
3          18 JUMP_FORWARD            15 (to 36)
4     >>   21 LOAD_NAME                0 (a)
24 LOAD_CONST               1 (0)
27 COMPARE_OP               2 (==)
30 POP_JUMP_IF_FALSE       36
5          33 JUMP_FORWARD             0 (to 36)
7     >>   36 LOAD_CONST               2 (None)
39 RETURN_VALUE

1：压栈，然后出栈，放入局部符号表。


2：压栈两次，把a和0进行比较，op为大于号>，COMPARE_OP代码如下：

        case COMPARE_OP:
w = POP();
v = TOP();
if (PyInt_CheckExact(w) && PyInt_CheckExact(v)) {
/* INLINE: cmp(int, int) */
register long a, b;
register int res;
a = PyInt_AS_LONG(v);
b = PyInt_AS_LONG(w);
switch (oparg) {
case PyCmp_LT: res = a <  b; break;
case PyCmp_LE: res = a <= b; break;
case PyCmp_EQ: res = a == b; break;
case PyCmp_NE: res = a != b; break;
case PyCmp_GT: res = a >  b; break;
case PyCmp_GE: res = a >= b; break;
case PyCmp_IS: res = v == w; break;
case PyCmp_IS_NOT: res = v != w; break;
default: goto slow_compare;
}
x = res ? Py_True : Py_False;
Py_INCREF(x);
}
else {
slow_compare:
x = cmp_outcome(oparg, v, w);
}
Py_DECREF(v);
Py_DECREF(w);
SET_TOP(x);
if (x == NULL) break;
PREDICT(POP_JUMP_IF_FALSE);
PREDICT(POP_JUMP_IF_TRUE);
continue;

出栈两次，然后进行比较，这里为PyInt类型的比较建立了快速通道，其他的要走slow_compare通道，然后把比较结果放在栈顶，判断下一句是不是POP_JUMP_IF_FALSE





相关的宏定义如下：

#ifdef DYNAMIC_EXECUTION_PROFILE
#define PREDICT(op)             if (0) goto PRED_##op
#else
#define PREDICT(op)             if (*next_instr == op) goto PRED_##op
#endif
#define PREDICTED(op)           PRED_##op: next_instr++
#define PREDICTED_WITH_ARG(op)  PRED_##op: oparg = PEEKARG(); next_instr += 3




预判下一条指令如果是POP_JUMP_IF_FALSE，根据是否携带参数选择跳转PREDICTED(op)或者是PREDICTED_WITH_ARG(op)。

这里跳转到：PREDICTED_WITH_ARG(POP_JUMP_IF_FALSE);，通过PEEKARG()宏（#definePEEKARG()
((next_instr[2]<<8) +next_instr[1])）取得JUMP_IF_FALSE的指令参数，然后移动指令指针，向前移动了3个字节。这里还带点疑惑。

后续代码如下：

        PREDICTED_WITH_ARG(POP_JUMP_IF_FALSE);
case POP_JUMP_IF_FALSE:
w = POP();
if (w == Py_True) {
Py_DECREF(w);
goto fast_next_opcode;
}
if (w == Py_False) {
Py_DECREF(w);
JUMPTO(oparg);
goto fast_next_opcode;
}
err = PyObject_IsTrue(w);
Py_DECREF(w);
if (err > 0)
err = 0;
else if (err == 0)
JUMPTO(oparg);
else
break;
continue;




oparg是条件为假时要跳转的指令位置，当条件为真时执行下一条指令，否则跳转。









带着疑惑剖析一下刚才产生的疑惑。

在caseCOMPARE_OP:语句的最后是执行PREDICT(POP_JUMP_IF_FALSE);，且是带有参数的，所以对应的宏如下：

#definePREDICTED_WITH_ARG(op)PRED_##op:oparg=PEEKARG();next_instr+=
3

先看看与咋个宏相邻的功能类似的不带参数的宏：

#definePREDICTED(op)PRED_##op:next_instr++

这两者之间就差了一句取参指令oparg=PEEKARG();，而字节码的参数都是2个字节，所以指令指针向前多移动了两个字节。

另外，执行完当前指令，next_instr要指出下一条指令的位置，所以还得再往前移动一个字节。

于是一共向前移动了3个字节。





JasonLee   2011.08.22   23:47