《python源码剖析》笔记 python虚拟机中的一般表达式

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1.字节码指令

LOAD_CONST：从consts表中读取序号为i的元素并压入到运行时栈中

STORE_NAME：改变local名字空间。从符号表names取序号为i的元素作为变量名，
取运行时栈的栈顶元素作为变量值，完成从变量名到变量值的映射关系的创建。

BUILD_MAP：创建一个空的PyDictObject对象，并压入运行时栈

DUP_TOP：将栈顶元素的引用计数增加1，并将它再次压入栈中

ROT_TWO：将栈顶的两个元素进行对调

LOAD_NAME：符号搜索，并将该元素压入运行时栈

Python在执行完一段Code Block后， 一定要返回一些值，所以在Code Block对应的字节码

后都有LOAD_CONST,RETURN_VALUE两个指令。

2.简单内建对象的创建

字节码指令对符号或常量的操作最终都将反映到运行时栈和local名字空间

co_consts 常量表， co_names 符号表

i = 1
#LOAD_CONST 0
#STORE_NAME 0
s = "Python"
#LOAD_CONST 1
#STORE_NAME	1
d = {}
#BUILD_MAP 0
#STORE_NAME 2
l = []
#BUILD_LIST 0
#STORE_NAME 3
#LOAD_CONST 2
#RETURN_VALUE none

3.复杂内建对象的创建

#以(LOAD_CONST,ROT_TWO,LOAD_CONST,STORE_SUBSCR)4字节码为一组，重复不断地将元素插入到PyDictObject对象中去。
d = {"1":1, "2":2}
# BUILD_MAP 0
# DUP_TOP
# LOAD_CONST 2  (1)
# LOAD_CONST 0  (1)
# ROT_THREE
# STORE_SUBSCR
# DUP_TOP
# LOAD_CONST 3  (2)
# LOAD_CONST 4  (2)
# ROT_THREE
# STORE_SUBSCR
# STORE_NAME 2  (d)

l = [1, 2]
# LOAD_CONST 0  (1)
# LOAD_CONST 4  (2)
# BUILD_LIST 2
# STORE_NAME 3  (1)

4.其他一般表达式

符号搜索

b = a
#LOAD_NAME 0 (a)
#STORE_NAME 1 (b)

//LOAD_NAME  LGB规则
//获得变量名
w = GETITEM(names, oparg);
//[1]：在local名字空间中查找变量名对应的变量值
v = f->f_locals;
x = PyDict_GetItem(v, w)
Py_XINCREF(x);
if (x == NULL) {
//[2]：在global名字空间中查找变量名对应的变量值
x = PyDict_GetItem(f->f_globals, w);
if (x == NULL) {
//[3]：在builtin名字空间中查找变量名对应的变量值
x = PyDict_GetItem(f->f_builtins, w);
if (x == NULL) {
//[4]：查找变量名失败，抛出异常
format_exc_check_arg(
PyExc_NameError,
NAME_ERROR_MSG, w);
break;
}
}
Py_INCREF(x);
}
PUSH(x);

数值运算

Python为PyIntObject对象和 PyStringObject对象准备了快速通道。如果

你的程序中涉及了大量的浮点运算，可以修改 BINARY_ADD中的代码，为浮点

运算建立快速通道。

c = a + b
# LOAD_NAME 0  (a)
# LOAD_NAME 1  (b)
# BINARY_ADD
# STORE_NAME 2  (c)

//BINARY_ADD
w = POP();
v = TOP();
if (PyInt_CheckExact(v) && PyInt_CheckExact(w)) {
//[1]：PyIntObject对象相加的快速通道
register long a, b, i;
a = PyInt_AS_LONG(v);
b = PyInt_AS_LONG(w);
//[2]：如果加法运算溢出，转向慢速通道
i = (long)((unsigned long)a + b);
if ((i^a) < 0 && (i^b) < 0)
goto slow_add;
x = PyInt_FromLong(i);
}
//[3]：PyStringObjecgt对象相加的快速通道
else if (PyString_CheckExact(v) &&
PyString_CheckExact(w)) {
x = string_concatenate(v, w, f, next_instr);
/* string_concatenate consumed the ref to v */
goto skip_decref_vx;
}
//[4]：一般对象相加的慢速通道
else {
slow_add:
x = PyNumber_Add(v, w);
}
Py_DECREF(v);
skip_decref_vx:
Py_DECREF(w);
SET_TOP(x);
break;

信息输出

print c
# LOAD_NAME 2  (c)
# PRINT_ITEM
# PRINT_NEWLINE