python解釋器到底是什么？

相信大家平時沒少用過python編譯器，但是要是讓你解釋一下Python編譯器，你能說出個大概嗎？今天我們就來追根溯源一下！

 

 

首先給大家介紹一下計算機編程語言

 

計算機編程語言主要分為三類：機器語言、匯編語言、高級語言。

其中機器語言和匯編語言屬於低級語言

高級語言有編譯型語言和解釋型語言。兩種語言對應着兩種不同的翻譯方式，一種是編譯翻譯，一種是解釋翻譯。

 

一、低級語言：

優點是執行速度快，但代碼編寫難度較大，可讀性較差。另外，低級語言編寫的程序只能在一種計算機上運行，想要運行在不同的機器上，必須重寫。低級語言是早期的一種計算機編程語言，現在只在很少的特殊場景中使用了，低級語言分為以下兩種：

1.機器語言：是一種計算機可以直接識別並執行的二進制指令集，無需經過翻譯，每一操作碼在計算機內部都有相應的電路來完成它。機器語言使用絕對地址和絕對操作碼。不同的計算機都有各自的機器語言，即指令系統。從使用的角度看，機器語言是計算機最低級的，最原始的語言。

 

2.匯編語言：想我們寫代碼的時候是操作一串串的01序列，難度得有多大。為了克服機器語言的缺點為了克服機器語言的缺點，人們就用一些助記符來代替機器碼。如ADD、SUB、MOV等，這就有了很大的進步，可以方便的編寫，但是它仍然是對機器進行操作的，匯編語言是任何一種用於電子計算機、微處理器、微控制器或其他可編程器件的低級語言，亦稱為符號語言。在匯編語言中，用助記符代替機器指令的操作碼，用地址符號或標號代替指令或操作數的地址。在不同的設備中，匯編語言對應着不同的機器語言指令集，通過匯編過程轉換成機器指令。特定的匯編語言和特定的機器語言指令集是一一對應的，不同平台之間不可直接移植。

 

二、高級語言：

我們現在大多數人使用的語言，如C、C++、Python、Java、Matlab、LabVIEW等等，都屬於高級語言，相對於低級語言，它更接近於我們平時正常的人思維，其最大的特點是編寫容易，代碼可讀性好。實現同樣的功能，使用高級語言耗時更少，程序代碼量更短，更容易閱讀。其次，高級語言是可移植的，也就是說，僅需稍作修改甚至不用修改，就可將一段代碼運行在不同類型的計算機上。其缺點也很明顯，使用高級語言編寫的程序運行時，需要先將其翻譯成低紙語言計算機才能運行它，在翻譯過程中可能程會產生一些多余的部分，運行效率低些。另外，對硬件的可控性相對於低級語言弱些，目標代碼量較大。高級語言有編譯型語言和解釋型語言。兩種語言對應着兩種不同的翻譯方式，一種是編譯翻譯，一種是解釋翻譯。

 

1.編譯型語言：典型的如C、C++、Pascal等語言，都屬於編譯型語言。它是編譯的時候直接編譯成機器可以執行或調用的程序，如exe、dll或ocx等類型。如將C語言可直接編譯成exe程序，運行時直接運行exe程序就可以了，無需重新編譯，所以程序執行效率較高。其執行過程如下所示：

相對於解釋型語言，其優點是運行速度快，代碼效率高，編譯后程序不可以修改，且看不到源碼，保密性較好。

缺點是代碼需要經過編譯方可運行，可移植性差，只能在兼容的操作系統上運行。

由於其執行速度較快，同等條件下對系統的要求較低，因此常用於開發操作系統、大型應用程序、圖像處理、數據庫開發等場合。

 

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編譯：

1、利用編譯程序（也稱為編譯器）從源語言編寫的源程序產生目標程序的過程。 2、用編譯程序產生目標程序的動作。 編譯就是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言，計算機只認識1和0，編譯程序把人們熟悉的語言換成2進制的。 

編譯語言是一種以編譯器來實現的編程語言。它不像直譯語言一樣，由解釋器將代碼一句一句運行，而是以編譯器，先將代碼編譯為機器碼，再加以運行。理論上，任何編程語言都可以是編譯式，或直譯式的。它們之間的區別，僅與程序的應用有關。

 

--------------- 源代碼（也稱源程序）是指未編譯的按照一定的程序設計語言規范書寫的文本文件，是一系列人類可讀的計算機語言指令。一般為高級語言， 如Pascal、C、C++、Java、漢語編程等或匯編語言。

--------------- 目標代碼指計算機科學中編譯器或匯編器處理源代碼后所生成的代碼，它一般由機器代碼或接近於機器語言的代碼組成。目標文件（object file）即存放目標代碼的計算機文件，它常被稱作二進制文件（binaries）。通常采用三種形式：機器語言，匯編語言，待裝配機器語言模塊。

 

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2、解釋型語言：典型的如Java、Python、Matlab等語言，都屬於解釋型語言。這類程序不需要編譯，運行時使用一個專門的解釋器去翻譯，每一條語句都是執行的時候才翻譯，所以這類程序每執行一次就要翻譯一次，運行效率較稱低。其執行過程如下所示：

相對於編譯性語言，其優點是可移植性好，只要有解釋器環境，程序就可以在不同的操作系統上運行。

缺點是代碼需要有專門的解釋器，在程序運行時，除要給用戶程序本身分配內存空間外，解釋器也占用系統資源，所以其運行速度較慢。另外，也很難達到像C、C++那樣操作系統底層操作的目的。

解釋型語言常用於，一是對運行速度要求不高（如一些網頁腳本、服務器腳本、接口輔助開發等）的場合，二是對跨平台（操作系統的兼容性）有要求的場合。

 

綜上可以總結出：

                                     運行速度                                可移植性（跨平台）                            更新                                        安全

編譯型語言               快（二進制文件）            差（CPU指令系統變則執行出錯）             重新編譯                              好（無需提供源碼）
解釋型語言              慢（邊解釋邊執行）                  好（隨身帶着解釋器）                 僅解釋更新的內容                  差（連同源碼一起交付）          

 

想必大家已經了解了Python解釋器

解釋器其實也包括編譯過程，只不過該解釋器是把Python語言一行一行直接轉譯運行。解釋器不會一次把整個程序轉譯出來，且不生成目標代碼。Python解釋器由編譯器和虛擬機構成，編譯器將源代碼轉換成字節碼，然后再通過Python虛擬機來逐行執行這些字節碼。

python程序執行過程：

1、執行 .py 文件，就會啟動python解釋器
2、編譯器將源文件解釋成字節碼
3、虛擬機將字節碼轉化成機器語言，與操作系統交互
4、程序運行結束后，將字節碼存到pyc文件，便於后續直接執行