0

0

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

王林

王林

发布时间:2023-05-26 12:13:20

|

1605人浏览过

|

来源于亿速云

转载

控制流实现

控制流这部分代码主要涉及下面几条字节码指令,下面的所有字节码指令都会有一个参数:

  • JUMP_FORWARD,指令完整条指令会将当前执行字节码指令的位置加上这个参数,然后跳到对应的结果继续执行。

  • 如果栈顶元素为true,则改变字节码执行位置为接收的参数值的指令为“POP_JUMP_IF_TRUE”。将栈顶元素弹出。

  • POP_JUMP_IF_FALSE,这条指令和 POP_JUMP_IF_TRUE 一样,唯一差别就是判断栈顶元素是否等于 true。

  • JUMP_IF_TRUE_OR_POP,如果栈顶元素等于等于 true 则将字节码执行位置设置成参数对应的值,并且不需要将栈顶元素弹出。如果栈顶元素为 false,就必须弹出该元素。

    立即学习Python免费学习笔记(深入)”;

  • JUMP_IF_FALSE_OR_POP,和JUMP_IF_TRUE_OR_POP一样只不过需要栈顶元素等于 false 。

  • JUMP_ABSOLUTE,直接将字节码的执行位置设置成参数的值。

总的来说,这些跳转指令可以让 Python 的解释器在执行字节码时根据特定条件来改变执行流程,实现循环、条件语句等基本语言结构。

现在我们使用一个例子来深入理解上面的各种指令的执行过程。

import dis
 
 
def test_control01():
    a = 1
 
    if a > 1:
        print("a > 1")
    elif a < 1:
        print("a < 1")
    else:
        print("a == 1")
 
if __name__ == '__main__':
    dis.dis(test_control01)

上面的程序输出结果如下所示:

  6           0 LOAD_CONST               1 (1)              2 STORE_FAST               0 (a)   8           4 LOAD_FAST                0 (a)              6 LOAD_CONST               1 (1)              8 COMPARE_OP               4 (>)             10 POP_JUMP_IF_FALSE       22   9          12 LOAD_GLOBAL              0 (print)             14 LOAD_CONST               2 ('a > 1')             16 CALL_FUNCTION            1             18 POP_TOP             20 JUMP_FORWARD            26 (to 48)  10     >>   22 LOAD_FAST                0 (a)             24 LOAD_CONST               1 (1)             26 COMPARE_OP               0 (<)             28 POP_JUMP_IF_FALSE       40  11          30 LOAD_GLOBAL              0 (print)             32 LOAD_CONST               3 ('a < 1')             34 CALL_FUNCTION            1             36 POP_TOP             38 JUMP_FORWARD             8 (to 48)  13     >>   40 LOAD_GLOBAL              0 (print)             42 LOAD_CONST               4 ('a == 1')             44 CALL_FUNCTION            1             46 POP_TOP        >>   48 LOAD_CONST               0 (None)             50 RETURN_VALUE

我们现在来模拟一下上面的字节码执行过程,我们使用 counter 表示当前字节码的执行位置:

在字节码还没开始执行之前,栈空间和 counter 的状态如下:

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

现在执行第一条字节码 LOAD_CONST,执行完之后 counter = 2,因为这条字节码占一个字节,参数栈一个字节,因此下次执行的字节码的位置在 bytecode 的低三个位置,对应的下标为 2,因此 counter = 2 。

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

现在执行第二条字节码 STORE_FAST,让 a 指向 1 ,同样的 STORE_FAST 操作码和操作数各占一个字节,因此执行完这条字节码之后栈空间没有数据,counter = 4 。

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

Vondy
Vondy

下一代AI应用平台,汇集了一流的工具/应用程序

下载

接下来 LOAD_FAST 将 a 指向的对象也就是 1 加载进入栈中,此时的 counter = 6,LOAD_CONST 将常量 1 加载进行入栈空间当中,此时 counter = 8,在执行完这两条指令之后,栈空间的变化如下图所示:

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

接下来的一条指令是 COMPARE_OP ,这个指令有一个参数表示比较的符号,这里是比较 a > 1,并且会将比较的结果压入栈中,比较的结果是 false ,因为 COMPARE_OP 首先会将栈空间的两个输入弹出,因此在执行完这条指令之后栈空间和 counter 的值如下:

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

下面一条指令为 POP_JUMP_IF_FALSE,根据前面的字节码含义,这个字节码会将栈顶的 false 弹出,并且会进行跳转,并且将 counter 的值直接编程参数的值,这里他的参数是 22 ,因此 counter = 22,在执行完这条指令之后,结果如下:

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

因为现在已经跳转到了 22 ,因此接下来执行的指令为 LOAD_FAST,将变量 a 加载进入栈空间,LOAD_CONST 将常量 1 加载进入栈空间,在执行完这两条执行之后,变化情况如下:

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

在次执行 POP_JUMP_IF_FALSE,这回的结果也是 false ,因此继续执行 POP_JUMP_IF_FALSE,这次的参数是 40,直接将 counter 的值设置成 40 。

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

接下来 LOAD_GLOBAL 加载一个全局变量 print 函数 counter 变成 42 ,LOAD_CONST 加载字符串 "a == 1" 进入栈空间,counter = 44,此时状态如下:

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

CALL_FUNCTION 这个字节码有一个参数,表示调用函数的参数的个数,这里是 1,因为 print 函数只有一个参数,然后输出字符串 "a== 1",但是这里需要注意的是 print 函数会返回一个 None,因此执行完 CALL_FUNCTION 之后状态如下:

Python虚拟机字节码之控制流怎么实现

至此差不多上面的函数差不多执行完了,后面几条字节码很简单,就不再进行叙述了。

相关文章

python速学教程(入门到精通)
python速学教程(入门到精通)

python怎么学习?python怎么入门?python在哪学?python怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了python速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

WorkBuddy
WorkBuddy

腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
python中print函数的用法
python中print函数的用法

python中print函数的语法是“print(value1, value2, ..., sep=' ', end=' ', file=sys.stdout, flush=False)”。本专题为大家提供print相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

193

2023.09.27

python print用法与作用
python print用法与作用

本专题整合了python print的用法、作用、函数功能相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细教程。

19

2026.02.03

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1569

2023.10.24

全局变量怎么定义
全局变量怎么定义

本专题整合了全局变量相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

97

2025.09.18

python 全局变量
python 全局变量

本专题整合了python中全局变量定义相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

106

2025.09.18

js 字符串转数组
js 字符串转数组

js字符串转数组的方法:1、使用“split()”方法;2、使用“Array.from()”方法;3、使用for循环遍历;4、使用“Array.split()”方法。本专题为大家提供js字符串转数组的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

761

2023.08.03

js截取字符串的方法
js截取字符串的方法

js截取字符串的方法有substring()方法、substr()方法、slice()方法、split()方法和slice()方法。本专题为大家提供字符串相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

221

2023.09.04

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1569

2023.10.24

TypeScript类型系统进阶与大型前端项目实践
TypeScript类型系统进阶与大型前端项目实践

本专题围绕 TypeScript 在大型前端项目中的应用展开,深入讲解类型系统设计与工程化开发方法。内容包括泛型与高级类型、类型推断机制、声明文件编写、模块化结构设计以及代码规范管理。通过真实项目案例分析,帮助开发者构建类型安全、结构清晰、易维护的前端工程体系,提高团队协作效率与代码质量。

26

2026.03.13

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 22.5万人学习

Django 教程
Django 教程

共28课时 | 5万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 1.9万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号