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python常量折疊基礎知識點講解

瀏覽:35日期:2022-06-26 18:25:33
1、概念

所謂常量折疊,指的是在編譯時就查找并計算常量表達式,而不是在運行時再對其進行計算,從而會使運行時更加精簡和快速。

2、實例

在 Python 中,我們可以使用反匯編模塊(Disassembler)獲取 CPython 字節碼,從而更好地了解代碼執行的過程。

當使用dis模塊反匯編上述常量表達式時,我們會得到以下字節碼:

>>> import dis>>> dis.dis('day_sec = 24 * 60 * 60') 0 LOAD_CONST0 (86400) 2 STORE_NAME0 (day_sec) 4 LOAD_CONST1 (None) 6 RETURN_VALUE

從字節碼中可以看出,它只有一個LOAD_CONST ,以及一個已經計算好的值86400。

這表明 CPython 解釋器在解析和構建抽象語法樹期間,會折疊常量表達式 24 * 60 * 60,并將其替換為計算值 86400。

知識點擴展:

常量折疊的外部細節

當初,咱們將重點轉移到外部的實現細節,即關注 CPython 在哪里以及如何實現常量折疊。

所有的 AST 優化(包含常量折疊)都能夠在 ast_opt.c 文件中找到。根本的開始函數是 astfold_expr,它會折疊 Python 源碼中蘊含的所有表達式。

這個函數以遞歸形式遍歷 AST,并試著折疊每個常量表達式,如上面的代碼片段所示:

astfold_expr 在折疊某個表達式之前,會嘗試折疊其子表達式(操作對象),而后將折疊操作代理給特定的表達式折疊函數。

特定操作的折疊函數對表達式求值,并返回計算后的常數,而后將其放入 AST 中。

例如,每當 astfold_expr 遇到二值運算時,它便調用 fold_binop,遞歸地計算兩個子操作對象(表達式) 。

fold_binop 函數返回計算后的常量值,如上面的代碼片段所示:

fold_binop 函數通過查看以后運算符的品種,而后調用其相應的處理函數來折疊二值運算。例如,如果以后的操作是加法運算,為了計算最終值,它會對其左側和右側操作數調用 PyNumber_Add。

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標簽: Python 編程
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