Python虛拟機運作過程

一、運作過程。 

      Python先把代碼（.py檔案）編譯成位元組碼，交給位元組碼虛拟機，然後虛拟機一條一條執行位元組碼指令，進而完成程式的執行。

      Python 虛拟機加載并運作位元組碼檔案，運作的過程與作業系統加載運作可執行檔案的方式相似。但是python虛拟機在運作的時候也使用内部建構的棧幀來運作。

二、具體過程。

1.虛拟機啟動，初始化環境。（又是初始化。。。）

2.加載位元組碼檔案，建立棧幀對象。

         位元組碼 是PyCodeObject的對象。Python 代碼的編譯結果就是PyCodeObject對象；結構如下：

    typedef struct {

　　PyObject_HEAD

　　int co_argcount;

　　int co_nlocals;

　　int co_stacksize;

　　int co_flags;

　　PyObject *co_code;

　　PyObject *co_consts;

　　PyObject *co_names;

　　PyObject *co_varnames;

　　PyObject *co_freevars;

　　PyObject *co_cellvars;

　　

　　PyObject *co_filename;

　　PyObject *co_name;

　　int co_firstlineno;

　　PyObject *co_lnotab;

　　void *co_zombieframe;

} PyCodeObject;

     加載子產品時，子產品對應的PyCodeObject對象被寫入.pyc檔案，pyc 檔案是位元組碼在磁盤的表現形式格式如下。

3.主循環中擷取目前活動線程的狀态對象。

4.擷取線程對象包含的棧幀對象。

5.通過棧幀對象來加載執行位元組碼檔案的指令。

    執行位元組碼Python虛拟機的原理就是模拟可執行程式再X86機器上的運作，X86的運作時棧幀如下圖：

          Python虛拟機的原理就是模拟上述行為。當發生函數調用時，建立新的棧幀，對應Python的實作就是PyFrameObject對象

        執行位元組碼時，會先建立一個棧幀，對應Python的實作就是PyFrameObject對象。

　　 PyFrameObject

　　typedef struct _frame {

　　PyObject_VAR_HEAD

　　struct _frame *f_back;

　　PyCodeObject *f_code;

　　PyObject *f_builtins;

　　PyObject *f_globals;

　　PyObject *f_locals;

　　PyObject **f_valuestack;

　　PyObject **f_stacktop;

　　......

}

　　   那麼對應Python的運作時棧就是這樣子：

          CALL_FUNCTION指令執行時，會建立新的棧幀，并執行相對應的位元組碼指令。

三、 總結。

       主要是簡單介紹了，Python虛拟機運作的全過程。主要是那5步。記住就Ok~