x-python 1.5.0

例子：

当您编写一些简单的代码时，要知道什么指令会运行？尝试这个：

$ xpython -vc "x, y = 2, 3; x **= y"
INFO:xpython.vm:L. 1   @  0: LOAD_CONST (2, 3)
INFO:xpython.vm:       @  2: UNPACK_SEQUENCE 2
INFO:xpython.vm:       @  4: STORE_NAME (2) x
INFO:xpython.vm:       @  6: STORE_NAME (3) y
INFO:xpython.vm:L. 1   @  8: LOAD_NAME x
INFO:xpython.vm:       @ 10: LOAD_NAME y
INFO:xpython.vm:       @ 12: INPLACE_POWER (2, 3)
INFO:xpython.vm:       @ 14: STORE_NAME (8) x
INFO:xpython.vm:       @ 16: LOAD_CONST None
INFO:xpython.vm:       @ 18: RETURN_VALUE (None)

选项-c与 Python 的标志相同（程序作为字符串传入），- v也类似于 Python 的标志。在这里，它显示了运行的字节码指令。

请注意，上面动态跟踪中的反汇编比您从 Python 的dis模块的静态反汇编程序中看到的要多一点。特别是，STORE_NAME 指令显示了存储的值，例如，在名称x中的指令偏移量 4 处的“2” 。类似地， INPLACE_POWER显示了操作数 2 和 3，这就是将值 8 派生为下一条指令STORE_NAME的操作数的方式。

还想要更多像执行堆栈堆栈和块堆栈吗？添加另一个v：

$ xpython -vvc "x, y = 2, 3; x **= y"

DEBUG:xpython.vm:make_frame: code=<code object <module> at 0x7f8018507db0, file "<string x, y = 2, 3; x **= y>", line 1>, callargs={}, f_globals=(<class 'dict'>, 140188140947488), f_locals=(<class 'NoneType'>, 93856967704000)
DEBUG:xpython.vm:<Frame at 0x7f80184c1e50: '<string x, y = 2, 3; x **= y>':1 @-1>
DEBUG:xpython.vm:  frame.stack: []
DEBUG:xpython.vm:  blocks     : []
INFO:xpython.vm:L. 1   @  0: LOAD_CONST (2, 3) <module> in <string x, y = 2, 3; x **= y>:1
DEBUG:xpython.vm:  frame.stack: [(2, 3)]
DEBUG:xpython.vm:  blocks     : []
INFO:xpython.vm:       @  2: UNPACK_SEQUENCE 2 <module> in <string x, y = 2, 3; x **= y>:1
DEBUG:xpython.vm:  frame.stack: [3, 2]
DEBUG:xpython.vm:  blocks     : []
INFO:xpython.vm:       @  4: STORE_NAME (2) x <module> in <string x, y = 2, 3; x **= y>:1
DEBUG:xpython.vm:  frame.stack: [3]
DEBUG:xpython.vm:  blocks     : []
INFO:xpython.vm:       @  6: STORE_NAME (3) y <module> in <string x, y = 2, 3; x **= y>:1
DEBUG:xpython.vm:  frame.stack: []
DEBUG:xpython.vm:  blocks     : []
INFO:xpython.vm:L. 1   @  8: LOAD_NAME x <module> in <string x, y = 2, 3; x **= y>:1
DEBUG:xpython.vm:  frame.stack: [2]
DEBUG:xpython.vm:  blocks     : []
INFO:xpython.vm:       @ 10: LOAD_NAME y <module> in <string x, y = 2, 3; x **= y>:1
DEBUG:xpython.vm:  frame.stack: [2, 3]
DEBUG:xpython.vm:  blocks     : []
INFO:xpython.vm:       @ 12: INPLACE_POWER (2, 3)  <module> in <string x, y = 2, 3; x **= y>:1
DEBUG:xpython.vm:  frame.stack: [8]
DEBUG:xpython.vm:  blocks     : []
INFO:xpython.vm:       @ 14: STORE_NAME (8) x <module> in <string x, y = 2, 3; x **= y>:1
DEBUG:xpython.vm:  frame.stack: []
DEBUG:xpython.vm:  blocks     : []
INFO:xpython.vm:       @ 16: LOAD_CONST None <module> in <string x, y = 2, 3; x **= y>:1
DEBUG:xpython.vm:  frame.stack: [None]
DEBUG:xpython.vm:  blocks     : []
INFO:xpython.vm:       @ 18: RETURN_VALUE (None)  <module> in <string x, y = 2, 3; x **= y>:1

想在终端中看到这个着色吗？通过trepan-xpy -x使用它：

假设你有 Python 2.4 字节码（或其他一些字节码），但你正在运行 Python 3.7？

$ xpython -v test/examples/assign-2.4.pyc
INFO:xpython.vm:L. 1   @  0: LOAD_CONST (2, 3)
INFO:xpython.vm:       @  3: UNPACK_SEQUENCE 2
INFO:xpython.vm:       @  6: STORE_NAME (2) x
INFO:xpython.vm:       @  9: STORE_NAME (3) y
INFO:xpython.vm:L. 2   @ 12: LOAD_NAME x
INFO:xpython.vm:       @ 15: LOAD_NAME y
INFO:xpython.vm:       @ 18: INPLACE_POWER (2, 3)
INFO:xpython.vm:       @ 19: STORE_NAME (8) x
INFO:xpython.vm:       @ 22: LOAD_CONST None
INFO:xpython.vm:       @ 25: RETURN_VALUE (None)

这里没有太大变化，除了 3.6 之后的指令是两个字节而不是 1 或 3 字节指令的事实。

上面的示例显示了直线代码，因此您可以看到所有说明。但不要将其与xdis中的pydisasm 之类的反汇编程序混淆。下面的例子，带有条件分支的例子更清楚地说明了这一点：

$ xpython -vc "x = 6 if __name__ != '__main__' else 10"
INFO:xpython.vm:L. 1   @  0: LOAD_NAME __name__
INFO:xpython.vm:       @  2: LOAD_CONST __main__
INFO:xpython.vm:       @  4: COMPARE_OP ('__main__', '__main__') !=
INFO:xpython.vm:       @  6: POP_JUMP_IF_FALSE 12
                                               ^^ Note jump below
INFO:xpython.vm:       @ 12: LOAD_CONST 10
INFO:xpython.vm:       @ 14: STORE_NAME (10) x
INFO:xpython.vm:       @ 16: LOAD_CONST None
INFO:xpython.vm:       @ 18: RETURN_VALUE (None)

想要更多的地位和控制权？请参阅trepan-xpy。

地位：

目前支持 Python 版本 3.10 到 3.2 和 2.7 到 2.4 的字节码。最新版本的 Python 并未实现所有操作码。这只是我的众多兴趣之一，因此支持可能是次要的。我使用资金来帮助我将注意力集中在解决问题上，这些问题在这个项目中非常重要。

以此为基础的Byterun非常棒。但它以微妙的方式作弊。

想用 CPython 写一个很小的解释器吗？

# get code somehow
exec(code)

这种作弊方式很粗俗，但这种作弊行为在Byterun中以更微妙的方式进行。正如上面依赖内置函数exec完成所有工作的示例一样，Byterun 依赖于各种类似的内置函数来支持操作码解释。事实上，如果您正在解释的代码 是上述代码，Byterun将使用其内置函数在exec函数调用中运行代码，因此在代码内部代码中运行的所有字节码都不会被看到用于解释。

此外，像exec和其他内置模块这样的内置函数在解释器命名空间中也会产生影响。所以这两个命名空间然后混合在一起。

已经注意到的一个例子是import。请参阅 https://github.com/nedbat/byterun/issues/26。但也有其他情况。虽然我们还没有解决问题 26 中提到的导入问题，但我们已经解决了类似的问题。

一些内置函数和inpsect模块需要像 cell、traceback 或 frame 对象这样的内置类型，它们不能使用相应的解释器类。这是 Byterun中的一个示例：类__init__函数不会被跟踪，因为依赖于内置函数__build_class__。并且 __build_class__需要一个本机函数，而不是解释器可跟踪的函数。请参阅 https://github.com/nedbat/byterun/pull/20。

Byterun在接受对特定 Python 无效但可能对其他 Python 有效的字节码操作码方面也很松散。我想这没关系，因为您不希望无效的操作码出现在有效的字节码中。然而，当提取过程不正确时，它可能会意外或错误地出现通过某种提取过程获得的代码。

与Byterun 相比，x-python对它接受的操作码更加严格。

Byterun 需要我们在这里进行的那种大修，以便能够扩展以支持更多 Python 的字节码，并能够跨不同版本的 Python 运行字节码。具体来说，如果您希望运行解释器正在运行的字节码以外的字节码，或者在面向“字节”的字节码上运行更新的“字码”字节码，则不能依赖 Python 的dis模块，反之亦然。

相比之下，x-python正在解释的版本和正在运行的 Python 版本之间有明显的区别。对操作码有更严格的控制，并且每个 Python 版本都保留了一个操作码的实现。因此，当某些内容无效时，我们会提前发出警告。您可以使用 Python 3.10（很大程度上）将字节码运行回 Python 2.4，这很神奇，因为 3.10 的本机字节码是每条指令 2 个字节，而 2.4 是每条指令 1 或 3 个字节。

如上所述，“大部分”部分是因为解释器一直使用 Python 的内置函数和库，并且在大多数情况下，这些都没有太大变化。通常，由于许多底层内置函数是相同的，解释器可以（并且确实）使用解释器内部。例如，以这种方式支持诸如range()之类的内置函数 。

因此，从比 Python 解释器使用的版本更新的 Python 版本解释字节码通常也是可行的。即使 Python 2.7 不支持仅关键字参数或格式字符串，它仍然可以解释使用这些构造创建的字节码。

这在这里是可能的，因为这些特定功能更像是语法糖，而不是运行时的扩展。例如，格式字符串基本上映射到使用2.7 上可用的format()函数。

但是像异步 I/O 和并发原语这样的新特性不在旧版本中。所以这些需要模拟，如果有兴趣或支持，这也是可能的。

您可以运行 Python 用来测试自身的许多测试，我也可以！其中大部分工作。现在这个程序在 Python 3.4 之前运行得最好，而 Python 的生活要简单得多。它自己在 Python 的测试套件中运行了 300 多个，没有任何问题。对于 Python 3.6，这个数字下降到大约 237；Python 3.9 更糟糕。

历史

这是Byterun 的一个分支。它是 Python 字节码执行虚拟机的纯 Python 实现。Ned Batchelder 启动它（基于 Paul Swartz 的工作）是为了更好地理解字节码，以便修复coverage.py 中的分支覆盖错误。