iT邦幫忙

2017 iT 邦幫忙鐵人賽
DAY 8
1
自我挑戰組

Python 學習筆記系列 第 8

Day8 Python 基礎 - pyc 是什麼

Python2.7 版中,只要執行 .py 的檔案後,即會馬上產生一個 .pyc 的檔案,而在 Python3 版中,執行 .py 的檔案後,即會產生一個叫 __pycache__ 的目錄,裡面也會有一個 .pyc 的檔案,就拿剛剛之前的 sys_login.py 來說,當我用 Python3 執行時,就會有一個 __pycache__ 的目錄,裡面就會產生一個檔案叫 sys_login.cpython-35.pyc

那這個檔案有什麼作用呢?

Python 是一門解釋型程式語言?

有人說,Python 是一門解釋性的程式語言,直到發現有 *.pyc 檔案的存在後,開始覺得哪怪怪的,而那個 c 應該指的就是 compiled 的縮寫吧 !!! 為了理清這個問題到底是為什麼,下文會大約介紹一下。

解釋型語言和編譯型語言

電腦是不能夠識別高級語言的,所以當我們運行一個高級語言時,就需要一個 翻譯機 來把高級語言轉變成電腦所能識別機器語言的過程,這個過程就分成二個類型,第一個是編譯型語言,第二種是解釋型語言。

  • 編譯型語言在執行程序之前,會先通過編釋器對程序執行一個編譯的過程,把程序轉變成機器語言,運行時就不需要翻譯,直接就可以執行了,其中最典型的例子就是 C語言

  • 解釋型語言就是不用透過編釋的過程,而是在程序運行時,通過解釋器對程序逐行作出解釋,然後直接運行,最典型的例子就是 RubyPython

總結來說,因為編譯型語言在程序運行之前,就已經對程序做出了翻譯,所以運行中少掉了翻譯的這個動作,所以執行效率比較高一點,但這也不是絕對的,有一些解釋型語言 (Java) 也可以透過解釋器的優化在來對程序做出翻譯時,對整個程序做出優化,從而在效率上超過編譯型語言。

從而在效率上超過編譯型語言 → 這句話不完全正確,應該是說在大多數的情況下,它的速度跟編譯型語言比較接近。此外,隨著 Java語言的興起,我們又不能把語言純粹地分成解釋型語言和編譯型語言。

用 Java 來舉例好了, Java 首先是通過編譯成 Java字節碼文件,然後再運行時通過解釋器給解釋成機器語言,所以我們會說 Java 是一種先編譯後解釋的語言。

Python 到底是什麼呢?

其實 Python和Java、C#是一樣,也是一門基於虛擬機的語言,我們先從表面上簡單地解釋一下 Python 程序的運行過程好了。

當我們在命令行中輸入 python3 hello_world.py 時,其實是觸發了 Python的解釋器 ,告訴 解釋器: Hello, 起床工作啦,別發懶 , 其實 Python 執行的第一項工作跟 Java 一樣,是編釋,只是我們看不到而已。

這是 Java 在命令行中執行一個 Java 程序:

$ javac hello.java

$ java hello

只是我們在使用 intellij 之類的IDE,已經幫我們把先編譯再解釋結合在一起了,而 Python 其實也是一樣執行了這樣的一個過程,所以我們應該說 Python是一門先編譯後解釋的程式語言

簡述 Python 的運行過程

在說這個問題之前,我們先來說二個概念, PyCodeObject和pyc文件

我們在硬碟中看到的 pyc不用多說,其實PyCodeObject就是 Python 編譯器真正編譯成的結果,我們來舉個簡單的例子。

當 Python 程序運行時,編譯的結果會暫時保存在記憶體中的 PyCodeObject中,當 Python 程序結束時,Python解釋器會把PyCodeObject寫入到pyc的檔案裡

當 Python 程序第二次運行時,首先會在硬碟中尋找 .pyc檔,如果有找到,就直接載入,如果沒有找到,就重覆上面的過程。

但還有個問題,如果當 Python 的代碼,如果有做異動的話,那又是怎麼運作的呢?

首先一樣會在硬碟中尋找 .pyc檔,如果有找到,並且發現Python的原始碼有被異動時,就會再檢查時間,而這個時間是指 hello.pyc文件的更新時間和hello.py文件的更新時間相比,假設hello.py的時間比較新,則代表有修改過檔案,則重新編譯,反之,就直接載入,簡單地說就是去判斷二個檔案的更新時間後,再決定到底要不要編譯或是直接載入。

所以我們應該這樣定位 PyCodeObject和pyc文件pyc文件其實是PyCodeObject的一種持久性的保存方式

參考資料:


上一篇
Day7 Python 基礎 - 認識模塊
下一篇
Day9 Python 基礎 - 數據類型
系列文
Python 學習筆記29

尚未有邦友留言

立即登入留言