Python是解释的，还是编译的，还是两者兼而有之

根据我的理解:

解释的语言是由解释器(将高级语言转换为机器代码然后执行的程序)运行和执行的高级语言;它每次只处理一点点程序。

编译的语言是一种高级语言，其代码首先由编译器(将高级语言转换为机器码的程序)转换为机器码，然后由执行器(另一个运行该代码的程序)执行。

如果我的定义错了请指正。

现在回到Python，我对此有点困惑。Python是一种解释性语言，但它被解释为一些中间代码(如字节码或IL)，而不是被解释为机器码。那么哪个程序执行IM代码呢?请帮助我了解Python脚本是如何处理和运行的。

首先，解释/编译不是语言的属性，而是实现的属性。对于大多数语言来说，大多数(如果不是全部的话)实现都属于一个类别，所以人们可能会说语言也是解释/编译的，但这仍然是一个重要的区别，因为它有助于理解，也因为有相当多的语言具有这两种可用的实现(主要在函数语言领域，参见Haskell和ML)。此外，还有一些C解释器和项目试图将Python的子集编译为C或c++代码(随后编译为机器码)。

第二，编译并不局限于对本机机器码的提前编译。更一般地说，编译器是一个将一种编程语言中的程序转换为另一种编程语言中的程序的程序(可以说，如果应用了重要的转换，您甚至可以使用具有相同输入和输出语言的编译器)。JIT编译器在运行时编译为本机机器码，这可以提供非常接近甚至优于提前编译的速度(取决于基准测试和所比较的实现质量)。

但是为了停止吹毛求疵并回答您想问的问题:实际上(阅读:使用某种流行和成熟的实现)，Python是编译的。没有提前编译成机器码(即。"编译"被限制和错误，但遗憾的是常见的定义)，"只"编译成字节码，但它仍然是编译至少有一些好处。例如，语句a = b.c()被编译成一个字节流，当"反汇编"时，它看起来有点像load 0 (b); load_str 'c'; get_attr; call_function 0; store 1 (a)。这是一种简化，它实际上可读性较差，并且更低级-您可以尝试使用标准库dis模块，看看真正的交易是什么样子。解释它比从更高级的表示进行解释要快。

该字节码要么被解释(注意，在理论和实际性能上，直接解释和首先编译成一些中间表示并解释之间存在差异)，如参考实现(CPython)，要么在运行时被解释和编译为优化的机器码，如PyPy。

CPU确实只能理解机器代码。对于已解释的程序，解释器的最终目标是将程序代码"解释"为机器代码。然而，通常现代解释性语言并不直接解释人类代码，因为它的效率太低了。

Python解释器首先读取人类代码并将其优化为一些中间代码，然后将其解释为机器代码。这就是为什么您总是需要另一个程序来运行Python脚本，而不像在c++中，您可以直接运行编译后的可执行代码。例如，c:Python27python.exe或/usr/bin/python .

答案取决于正在使用的python的实现。如果您正在使用CPython (python的标准实现)或Jython(针对与java编程语言的集成)，它首先被翻译成字节码，并且根据您正在使用的python实现，该字节码被定向到相应的虚拟机进行解释。PVM (Python虚拟机)用于CPython， JVM (Java虚拟机)用于Jython。

但是假设你正在使用PyPy，这是另一个标准的CPython实现。它将使用即时编译器。

是的，它既是编译语言又是解释语言。 那为什么我们一般称它为解释性语言呢?

看看它是如何编译和解释的?

首先我想告诉你，如果你来自Java世界，你会更喜欢我的答案。

在Java中，源代码首先通过javac编译器转换为字节码，然后定向到JVM(负责生成用于执行目的的本机代码)。现在我想告诉你们，我们把Java称为编译语言因为我们可以看到，它确实编译了源代码并通过: 提供了.class文件(除了字节码之外什么都没有)

javac Hello.java -------> 文件生成 Hello.class

java Hello -------->将字节码定向到JVM用于执行

同样的事情发生在python上，即首先源代码通过编译器转换为字节码，然后定向到PVM(负责生成用于执行目的的本机代码)。现在我想告诉你们，我们通常把Python称为解释性语言，因为编译是在后台进行的当我们运行python代码时:

pythonHello.py ------->直接执行代码，如果代码语法正确，我们可以看到输出

@ python Hello.py它看起来像直接执行，但实际上它首先生成由解释器解释的字节码，以生成用于执行目的的本机代码。

CPython-同时负责编译和解释。

查看下面的行如果你需要更多的细节:

正如我提到的CPython编译源代码，但实际的编译是在cython的帮助下进行的，然后在CPython

的帮助下进行解释

现在让我们稍微讨论一下即时编译器在Java和Python中的作用

在JVM中存在Java解释器，它逐行解释字节码以获得用于执行目的的本机机器码，但是当Java字节码由解释器执行时，执行速度总是较慢。那么解决方案是什么呢?解决方案是即时编译器，它产生的本地代码可以执行得比解释的快得多。一些JVM供应商使用Java解释器，一些使用即时编译器。参考资料:点击这里

在python中，为了绕过解释器来实现快速执行，使用另一个python实现(PyPy)代替CPython。点击这里查看python的其他实现，包括PyPy。

根据Python官方网站，它是解释的。

https://www.python.org/doc/essays/blurb/

Python是一种解释的、面向对象的高级编程语言……

…

由于没有编译步骤…

…

Python解释器和扩展的标准库是可用的…

…

相反，当解释器发现错误时，它会引发例外。当程序没有捕捉到异常时解释器输出堆栈跟踪信息。

对于刚开始使用python的人来说，这是一个很大的困惑，这里的答案有点难以理解，所以我将使它更容易理解。

当我们指示Python运行我们的脚本时，在我们的代码真正开始运行之前，Python执行了几个步骤:

编译成字节码
然后路由到虚拟机

当我们执行一些源代码时，Python将其编译成字节码。编译是一个转换步骤，字节码是源代码的低级平台无关的表示。

请注意Python字节码不是二进制机器码(例如，Intel芯片的指令)。

实际上，Python通过将源代码的每个语句分解为单独的步骤，将它们转换为字节码指令。执行字节码转换以加快执行速度。字节码可以比原始源代码语句运行得快得多。它有。如果它可以写入我们的机器，它将被写入。

因此，下次我们运行相同的程序时，Python将加载.pyc文件并跳过编译步骤，除非它已被更改。Python会自动检查源代码和字节码文件的时间戳，以知道何时必须重新编译。如果重新保存源代码，则下次运行程序时将自动创建字节码。

如果Python不能将字节码文件写入我们的机器，我们的程序仍然工作。字节码在内存中生成，并在程序退出时被丢弃。但是由于.pyc文件加快了启动时间，我们可能希望确保它是为更大的程序编写的。

让我们总结一下幕后发生的事情。当Python执行程序时，Python将.py读入内存，并对其进行解析以获得字节码，然后继续执行。对于程序导入的每个模块，Python首先检查.pyo或.pyc中是否存在预编译的字节码版本，该版本具有与其.py文件对应的时间戳。Python使用字节码版本。否则，它会解析模块的.py文件，将其保存到.pyc文件中，并使用它刚刚创建的字节码。

字节码文件也是发布Python代码的一种方式。Python仍然会运行一个程序，如果它只能找到。. Pyc文件，即使原始的.py源文件不存在。

Python虚拟机(PVM)

一旦我们的程序被编译成字节码，它将被发送到Python虚拟机(PVM)执行。PVM不是一个单独的程序。它不需要自己安装。实际上，PVM只是一个大循环，它一个接一个地迭代字节码指令，以执行它们的操作。PVM是Python的运行时引擎。它总是作为Python系统的一部分出现。它是真正运行脚本的组件。从技术上讲，这只是所谓的Python解释器的最后一步。

如果(你知道Java) {

Python代码可以像java一样转换为字节码。
每次尝试访问该字节码时，都会再次执行该字节码。

} else {

Python代码最初被翻译成字节码
，它相当接近机器语言，但不是实际的机器代码
所以每次我们访问或运行它时，字节码都会被再次执行

}

它真的取决于所使用的语言的实现!但是，在任何实现中都有一个共同的步骤:您的代码首先被编译(翻译)为中间代码-介于您的代码和机器(二进制)代码之间的代码-称为字节码(存储在.pyc文件中)。请注意，这是一个一次性步骤，除非您修改了代码，否则不会重复。

每次运行程序时，都会执行该字节码。如何?当我们运行程序时，这个字节码(在.pyc文件中)作为输入传递给虚拟机(VM)¹——允许我们的程序被执行的运行时引擎——执行它。

根据语言实现，虚拟机将解释字节码(在CPython²实现的情况下)或jit编译³它(在PyPy⁴实现的情况下)。

指出

¹计算机系统的仿真

²一个字节码解释器;该语言的参考实现，用C和Python编写-最广泛使用的

³在程序执行期间(在运行时)进行的编译

⁴一个字节码JIT编译器;CPython的替代实现，用RPython(受限Python)编写-通常比CPython

运行得更快

新手指南

Python在运行脚本之前会自动将脚本编译成已编译的代码，也就是所谓的字节码。

运行脚本不会被认为是导入，也不会创建。pyc。

例如，如果您有一个脚本文件abc.py，它导入了另一个模块xyz.py，当您运行abc.py时，xyz。Pyc将被创建，因为导入了xyz，但没有abc。由于abc.py未被导入，因此将创建Pyc文件。

几乎可以说，Python是一种解释性语言。但是我们正在使用python中一次性编译过程的一部分来将完整的源代码转换为字节码，就像java语言一样。

Python(解释器)是编译的。

证明:它甚至不会编译你的代码，如果它包含语法错误。

示例1:

print("This should print") 
a = 9/0

输出:

This should print
Traceback (most recent call last):
  File "p.py", line 2, in <module>
    a = 9/0
ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

代码编译成功。第一行执行print，第二行抛出ZeroDivisionError(运行时错误)。

示例2:

print("This should not print")
/0

输出:

  File "p.py", line 2
    /0
    ^
SyntaxError: invalid syntax

结论:如果你的代码文件包含 SyntaxError ，编译失败时不会执行任何操作。

正如有人已经说过的，"解释/编译不是语言的属性，而是实现的属性"。Python可以在解释模式和编译模式下使用。当你直接从terminal或cmd运行python代码时，python解释器就会启动。现在，如果你写任何命令，那么这个命令将被直接解释。如果你使用一个包含Python代码的文件并在IDE中运行它或使用命令提示符，它将首先被编译，整个代码将被转换为字节码，然后它将运行。所以这取决于我们如何使用它。

您编写的python代码将被编译为python字节码，它将创建扩展名为.pyc的文件。如果是编译的，问题是，为什么不是编译语言。

注意，这不是传统意义上的编译。通常，我们会说编译是采用高级语言并将其转换为机器代码。但它是各种各样的汇编。编译成中间代码，而不是机器码(希望你现在明白了)。

回到执行过程，你的字节码，存在于pyc文件中，在编译步骤中创建，然后由适当的虚拟机执行，在我们的例子中，是CPython VM时间戳(称为幻数)用于验证.py文件是否被更改，具体取决于创建的新pyc文件。如果pyc是当前代码，那么它只是跳过编译步骤。

似乎是语义的情况。我想我们大多数人都认为编译的结果通常是机器码。考虑到这一点，我对自己说，python是不编译的。但我错了，因为编译实际上意味着转换到较低的级别，所以从源代码转换到字节码也是编译。

在我看来，Python被归入解释器类别，因为它被设计成能够完全处理(从Python代码到cpu执行)单个Python语句。也就是说，你写一个语句，你可以执行它，如果没有错误，然后得到相应的结果。

有一个中间代码(如字节码)，我认为没有区别，将其分类为编译器。虽然这个组件(中间代码生成)通常是编译器的一部分，但它也可以用于解释器。参见解释器的wiki定义https://en.m.wikipedia.org/wiki/Interpreter_(computing)。这是提高执行速度效率的关键部分。有了缓存，它甚至更强大，如果你没有改变当前程序范围内的代码，你可以跳过繁重的处理步骤，如词法、语义分析，甚至一些代码优化。

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