《Python学习手册 第五版》 -第2章 Python如何运行程序

第二章主要讲解了Python的运行机制，

在开始之前，需要明确以下几点

因为《Python学习手册》这本书是面向市场很多人的，既然有很多人，就有很多不一样的需求和使用情况，这本书涵盖Python2.X和Python3.X两个版本的讲解，也涉及到Linux、Mac OS系统、Windows系统等不同的操作系统，本人学习不是为了大而全，而是单点突破，深入了解，所以后续的所有笔记内容会依以下情况进行，不再单独说明

1、使用Window 10操作系统

2、Python环境使用Python 3.7.2版本（如下截图）：

因为《Python学习手册》第五版的英文版是2013年出版，当时最新的Python版本是3.3.0，截止到现在2019年12月，Python最新版本3.8.0

3、运行Python的方式：DOS命令、Eclipse集成环境

接下来回归本章的重点，Python的运行机制：文章中有一个图，有书的可以参考，以下是我理解后的步骤，通过文字即可了解

步骤1、源代码文件：就是我们写出来的程序文件，以“.py"格式存储

步骤2、编译：Python会对源代码进行编译

步骤3、编译后的结果是字节码文件：字节码文件会以”.pyc"的格式存在

步骤4、Python虚拟机（PVM）运行字节码

以上4各步骤就是Python核心的运行机制，通过这四个步骤，会有很多延伸出来的问题

1、平时写Python程序，然后直接运行即可，没有感觉有这么多步骤啊？

答：步骤1是我们要做的，所以是能很明显感受到的，步骤2~4，是Python程序后台自动完成的，不需要人为干预，所以对程序员来说是隐藏的，步骤2~4合在一起，有时候也会称为“Python解释器”，如果听到这个词，就是指的步骤2~4，编译+执行

2、字节码是什么？是机器的那种二进制代码吗？

答：不是，两者是不一样的，字节码是Python特有的一种表现形式（学过Java的人都知道，这一点和Java比较类似），二进制代码是机器可以直接读取的，而字节码是机器无法自己读取的，中间还需要PVM的运行，这里要特别说明一点，如果是在交互式命令行中输入，是不需要字节码的，只有运行单独的“.py”文件时才会有字节码

3、编译后的字节码文件在哪里？我们能看吗？

答：一般来说会与源代码文件在同一个文件夹，可以打开看，我之前用txt打开过，但是看到的都是乱码，完全无法看懂，和源代码差异很大

4、Python源代码直接运行不就可以吗？为什么中间还需要编译和PVM，岂不是很繁琐？

答：说一个很简单的例子，苹果手机和安卓手机，同样的一款App是需要两种安装程序的，这个大家都理解，就是苹果手机上的app安装软件是不能直接安装在安卓手机上，安卓手机的软件不能直接安装在苹果手机上，为什么？因为两者的手机系统不一样，

同样的逻辑，我们虽然经常使用的是windows系统，但是电脑操作系统还有linux、Mac OS等，也就是说，如果需要一款软件，运行在不同的操作系统上，那你就需要编辑不同版本的软件，因为不同的操作系统，软件的实现方式是不一样的，为了避免这种重复性的工作，使得一个程序文件可以在不同系统中运行，Python（还有Java）就使用了这种编译+PVM的形式，这种形式的好处就是平台无关性，也叫跨平台，

那什么叫平台无关性呢？就是一个Python程序，可以在不同的系统运行，也就是只写一次代码，可以处处运行（这个也是Java的优点），

这种形式为什么可以实现跨平台运行呢？在写Python程序前，需要安装Python的运行环境，根据每个人不同的操作系统，下载适应的Python版本，编译后的字节码是通过PVM运行的，而PVM的实现是根据机器语言实现的，所以编译后的字节码就可以在任何有PVM的环境中运行Python程序，这样程序就不再依赖系统，就可以一处编译后，拿到各处平台系统运行

本章的重点是Python的运行机制，此外本书作者还介绍了Python语言的5中主要实现

1、Cpython：标准Python，也是本书作者采用的实现方式

2、Jython：基于Java的Python

3、IronPyhon：基于.Net de Python

4、Stackless：注重并发的Python

5、PyPy：注重速度的Python

此外还有讲解Cython、Shed Skin、Psyco等，因为本人是初学，所以对这些不甚理解，就不多说，后面有了解了再单独展开说，如果有对此感兴趣的，可自行百度了解