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Python使用dis模塊把Python反編譯為字節(jié)碼的用法詳解

更新時(shí)間：2016年06月14日 16:11:46 作者：mattkang

通常來(lái)說(shuō)Python的性能或代碼質(zhì)量的評(píng)估可以通過(guò)dis模塊獲取到對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼指令來(lái)進(jìn)行評(píng)估,因而這里我們就來(lái)看一下Python使用dis模塊把Python反編譯為字節(jié)碼的用法詳解:

dis — Disassembler for Python bytecode,即把python代碼反匯編為字節(jié)碼指令.
使用超級(jí)簡(jiǎn)單:

python -m dis xxx.py

Python 代碼是先被編譯為字節(jié)碼后，再由Python虛擬機(jī)來(lái)執(zhí)行字節(jié)碼， Python的字節(jié)碼是一種類似匯編指令的中間語(yǔ)言，一個(gè)Python語(yǔ)句會(huì)對(duì)應(yīng)若干字節(jié)碼指令，虛擬機(jī)一條一條執(zhí)行字節(jié)碼指令，從而完成程序執(zhí)行。
Python dis 模塊支持對(duì)Python代碼進(jìn)行反匯編，生成字節(jié)碼指令。
當(dāng)我在網(wǎng)上看到while 1比while True快的時(shí)候,我感到很困惑,為何會(huì)有這種區(qū)別呢?
于是使用dis來(lái)深入.
假設(shè)est_while.py代碼如下.

#coding=utf-8 
while 1: 
 pass 
 
while True: 
 pass

下面是使用dis來(lái)進(jìn)行剖析.

E:\>python -m dis test_while.py 
 2   0 SETUP_LOOP    3 (to 6) 
 
 3  >> 3 JUMP_ABSOLUTE   3 
 
 5  >> 6 SETUP_LOOP    10 (to 19) 
  >> 9 LOAD_NAME    0 (True) 
    12 POP_JUMP_IF_FALSE  18

可以看到,在while 1這里(第3行),直接是JUMP_ABSOLUTE指令;
而while True這里(第5行),由LOAD_NAME和POP_JUMP_IF_FALSE指令組成.
原來(lái)True在python2中不是一個(gè)關(guān)鍵字,只是一個(gè)內(nèi)置的變量,bool類型,值為1,即True+True輸出2.
而且還可以被賦值.比如賦值True = 2, 甚至可以賦值True = False.
所以while True的時(shí)候, 每次循環(huán)都要檢查True的值, 對(duì)應(yīng)指令LOAD_NAME.
這就是為什么while True比while 1慢了.
不過(guò)在python3中,True變成了關(guān)鍵字了.while 1和while True的指令相同,所以沒(méi)有性能區(qū)別了.

再來(lái)看個(gè)小例子，先來(lái)一小段代碼：

In[6]: def test(): 
...   x = 1 
...   if x < 3: 
...    return "yes" 
...   else: 
...    return "no"

代碼執(zhí)行后會(huì)輸出：

In[7]: import dis 
In[8]: dis.dis(test) 
 2   0 LOAD_CONST    1 (1) 
    3 STORE_FAST    0 (x) 
 
 3   6 LOAD_FAST    0 (x) 
    9 LOAD_CONST    2 (3) 
    12 COMPARE_OP    0 (<) 
    15 POP_JUMP_IF_FALSE  22 
 
 4   18 LOAD_CONST    3 ('yes') 
    21 RETURN_VALUE   
 
 6  >> 22 LOAD_CONST    4 ('no') 
    25 RETURN_VALUE   
    26 LOAD_CONST    0 (None) 
    29 RETURN_VALUE

以第一條指令為例，第一列的數(shù)字（2）表示對(duì)應(yīng)源代碼的行數(shù)。第二列的數(shù)字是字節(jié)碼的索引，指令LOAD_CONST在0位置。第三列是指令本身對(duì)應(yīng)的人類可讀的名字。第四列表示指令的參數(shù)。第5列則是計(jì)算后的實(shí)際參數(shù)。其中的“>>" 表示跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)，第4列的“22” 表明了跳轉(zhuǎn)到索引為22的指令。Python代碼在編譯過(guò)程中會(huì)生成CodeObject, CodeObject是在虛擬機(jī)中的抽象表示，在Python C源碼中表示為PyCodeObject，而生成的.pyc 文件則是字節(jié)碼在磁盤中的表現(xiàn)形式。
以Python代碼為講，test.__code__.co_code 表示test函數(shù)的字節(jié)碼指令序列。
將此序列打印出來(lái)，

code = [ord(i) for i in list(test.__code__.co_code)] 
print code

輸出：

復(fù)制代碼代碼如下:

[100, 1, 0, 125, 0, 0, 124, 0, 0, 100, 2, 0, 107, 0, 0, 114, 22, 0, 100, 3, 0, 83, 100, 4, 0, 83, 100, 0, 0, 83]

對(duì)照dis輸出的字節(jié)碼指令，以[100，1，0]序列為例。100表示在Python字節(jié)碼定義中的索引，在python代碼中，
可以通過(guò)dis.opname[100]查看，即為L(zhǎng)OAD_CONST。而后的兩個(gè)字節(jié)表示指令的參數(shù)。而dis輸出的字節(jié)碼指令中，
第二列的字節(jié)碼索引則是指當(dāng)前指令在co_code序列中所在的位置。
dis輸出的字節(jié)碼指令中，部分指令是沒(méi)有參數(shù)，在co_code 中也同樣可以看到，83(RETURN_VALUE)直接接上下一條指令100(LOAD_CONST)。

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