Python pyc文件与code对象相关用法

本文和大家分享的主要是python中的pyc文件与code对象相关内容，一起来看看吧，希望对大家学习python有所帮助。

　　python对源程序编译结果是生成一个 .pyc 文件. python对 .py 文件的编译结果是字节码, 为了能复用而不需要重新编译才有了写成 .pyc 文件. 对于解释器来说 PyCodeObject 对象才是真正编译结果, pyc文件只是这个对象在硬盘上的表现形式.

　　PyCodeObject

　　[code.h]typedef struct {

　　PyObject_HEAD

　　int co_argcount;        /* #arguments, except *args */

　　int co_kwonlyargcount;  /* #keyword only arguments */

　　int co_nlocals;     /* #local variables */

　　int co_stacksize;       /* #entries needed for evaluation stack */

　　int co_flags;       /* CO_..., see below */

　　int co_firstlineno;   /* first source line number */

　　PyObject *co_code;      /* instruction opcodes */

　　PyObject *co_consts;    /* list (constants used) */

　　PyObject *co_names;     /* list of strings (names used) */

　　PyObject *co_varnames;  /* tuple of strings (local variable names) */

　　PyObject *co_freevars;  /* tuple of strings (free variable names) */

　　PyObject *co_cellvars;      /* tuple of strings (cell variable names) */

　　void *co_extra;

　　} PyCodeObject;

　　编译器在对源代码进行编译的时候, 每一个 Code Block 会创建一个 PyCodeObject 对象与这个代码段相对应. 代码段的范围可大可小. 可以是整个py文件, 可以是class, 可以是函数.

　　访问PyCodeObject对象

　　在python中, 有与c一级的对PyCodeObject简单包装, code对象, 可以访问到PyCodeObject的各个域.

　　>>> source = open('db.py').read()>>> co = compile(source, 'db.py', 'exec')>>> type(co)

　　<class 'code'>>>> co.co_names

　　('pymysql', 'config', 'threading', 'RLock', 'Lock', 'create_table_template', 'ob

　　ject', 'Model', 'str', 'm')

　　写入文件 PyMarshal_WriteObjectToFile

　　向pyc文件写入数据主要是这几个, 有删减:

　　[marshal.c]

　　typedef struct {

　　FILE *fp;

　　int depth;

　　PyObject *str;

　　char *ptr;

　　char *end;

　　char *buf;

　　_Py_hashtable_t *hashtable;

　　int version;

　　} WFILE;

　　#define w_byte(c, p) do {                               \

　　if ((p)->ptr != (p)->end || w_reserve((p), 1))  \

　　*(p)->ptr++ = (c);                          \

　　} while(0)

　　static void w_flush(WFILE *p)

　　{

　　assert(p->fp != NULL);

　　fwrite(p->buf, 1, p->ptr - p->buf, p->fp);

　　p->ptr = p->buf;

　　}

　　这是文件写入定义的基本结构, fp指向最后要写入的文件, w_byte(c, p) 则是一个简单的封装, 以字节为单位的复制到p->ptr先行区中. w_flush(WFILE *p) 则是将缓冲区 p->buf 写到文件中.p->ptr也就是准备写到文件中的增量部分.

　　static void w_long(long x, WFILE *p)

　　{

　　w_byte((char)( x      & 0xff), p);

　　w_byte((char)((x>> 8) & 0xff), p);

　　w_byte((char)((x>>16) & 0xff), p);

　　w_byte((char)((x>>24) & 0xff), p);

　　}

　　static void w_string(const char *s, Py_ssize_t n, WFILE *p)

　　{

　　Py_ssize_t m;

　　if (!n || p->ptr == NULL)

　　return;

　　m = p->end - p->ptr;

　　if (p->fp != NULL) {

　　if (n <= m) {

　　memcpy(p->ptr, s, n);

　　p->ptr += n;

　　}

　　else {

　　w_flush(p);

　　fwrite(s, 1, n, p->fp);

　　}

　　}

　　else {

　　if (n <= m || w_reserve(p, n - m)) {

　　memcpy(p->ptr, s, n);

　　p->ptr += n;

　　}

　　}

　　}

　　如在调用 PyMarshal_WriteLongToFile 时, 会调用 w_long , 数据将会一个字节字节的写入到文件中. 而调用PyMarshal_WriteObjectToFile 也会调用 w_object , 这个函数比较长,就不列出来了.

　　为了区分写入的类型, 在写入文件前会做一个动作,就是先将待写入的对象类型写进去:

　　[marshal.c]

　　#define TYPE_NULL               '0'

　　#define TYPE_NONE               'N'

　　#define TYPE_FALSE              'F'

　　#define TYPE_TRUE               'T'

　　#define TYPE_STOPITER           'S'

　　#define W_TYPE(t, p) do { \

　　w_byte((t) | flag, (p)); \

　　} while(0)

　　这个对象类型的标识对读取pyc文件至关重要, 因为对象写入pyc文件后, 所有数据都变成字节流, 类型信息丢失. 有了这个标识, 当读取这样的标识时, 则预示着上一个对象结束, 新的对象开始, 也能知道新对象是什么类型的.

　　内部也有机制处理共享对象, 减少字节码中冗余信息. 共享类型的属于 TYPE_INTERNED .

　　加载pyc文件 PyMarshal_ReadObjectFromFile

　　看一下加载pyc文件的过程, 让pyc文件理解更加深刻:

　　PyObject * PyMarshal_ReadObjectFromFile(FILE *fp)

　　{

　　RFILE rf;

　　PyObject *result;

　　rf.fp = fp;

　　rf.readable = NULL;

　　rf.current_filename = NULL;

　　rf.depth = 0;

　　rf.ptr = rf.end = NULL;

　　rf.buf = NULL;

　　rf.refs = PyList_New(0);

　　if (rf.refs == NULL)

　　return NULL;

　　result = r_object(&rf);

　　Py_DECREF(rf.refs);

　　if (rf.buf != NULL)

　　PyMem_FREE(rf.buf);

　　return result;

　　}

　　从 r_object 开始就开始从pyc文件中读入数据, 并创建PyCodeObject对象, 这个 r_object 是对 w_object 的逆运算. 当读到 TYPE_INTERNED 后, 会将其后面的字符串读入, 将这个字符串进行intern操作.

来源：栖迟於一丘