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如果在解释/抖动之前将Python源代码编译为字节码,那么为什么在运行时之前不捕获此错误?

interpreter compilation python

peachykeen · 技术社区 · 6 年前

我编写了以下函数:

def f():
    for i in range(100000):
        print(i)
    some_function_that_doesnt_exist()

当我运行文件时,这将打印出100000范围内的数字,然后引发错误: NameError: name 'some_function_that_doesnt_exist' is not defined .

这是一个关于Python的更广泛问题的例子。如果在python-vm解释(或jits)之前,python代码被编译为字节码,那么为什么在编译期间我们看不到这个错误呢?为什么10万个数字会在我们最终看到错误之前打印出来?在纯编译语言(如C)中,我们会在编译时看到错误,那么为什么我们不在这个“部分编译”语言中看到它呢?

2 回复 | 直到 6 年前

Dinari 6 年前

您可以使用 dis :

import dis

def f():
    for i in range(100000):
        print(i)
    some_function_that_doesnt_exist()


dis.dis(f)

意志产出:

  4           0 SETUP_LOOP              24 (to 26)
              2 LOAD_GLOBAL              0 (range)
              4 LOAD_CONST               1 (100000)
              6 CALL_FUNCTION            1
              8 GET_ITER
        >>   10 FOR_ITER                12 (to 24)
             12 STORE_FAST               0 (i)

  5          14 LOAD_GLOBAL              1 (print)
             16 LOAD_FAST                0 (i)
             18 CALL_FUNCTION            1
             20 POP_TOP
             22 JUMP_ABSOLUTE           10
        >>   24 POP_BLOCK

  6     >>   26 LOAD_GLOBAL              2 (some_function_that_doesnt_exist)
             28 CALL_FUNCTION            0
             30 POP_TOP
             32 LOAD_CONST               0 (None)
             34 RETURN_VALUE

这就是python vm实际运行的内容。从第10行到第24行可以看到,它实际上处理的是打印。
只有当到达第26行时,python vm才会尝试加载函数,这会导致名称错误。

有一点不同,当编译语言执行编译到字节代码(例如C到汇编)时,函数调用需要确切知道函数在内存中的位置。因此,当您试图编译一个不存在的函数时,它将无法将其转换为字节代码,因为它将无法查找函数位置。
python vm可以访问一个全局数组,该数组可以实时修改,并且该数组中的查找也是实时的。
做:

dis.dis("def some_function_that_doesnt_exist(): 1")

将导致:

  1           0 LOAD_CONST               0 (<code object some_function_that_doesnt_exist at 0x7f38dc90ed20, file "<dis>", line 1>)
              2 LOAD_CONST               1 ('some_function_that_doesnt_exist')
              4 MAKE_FUNCTION            0
              6 STORE_NAME               0 (some_function_that_doesnt_exist)
              8 LOAD_CONST               2 (None)
             10 RETURN_VALUE

其中第2行从const表加载函数名,在第4行生成函数后,根据名称将其存储在第6行。因此,在下次查找该函数时,python vm将能够找到它。

Owen 6 年前

python代码被编译成字节码,然后在运行时解释该字节码。您的代码是完全有效的Python,因此它将成功编译为字节码。然而,当解释器尝试执行字节码时,该字节码将在运行时抛出一个错误。