python基础之程序执行原理（科普）

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一、计算机的三大件

1.cpu：本质上是一块超大规模集成电路；
2.内存：存储设备，临时存储数据；
3.硬盘：永久性存储数据；

二、计算机执行

在计算机中真正负责程序执行的是cpu，程序保存在硬盘中，一个可以执行的程序内容是cpu可以识别的0101这种机器语言又可以叫做机器代码，当我们运行程序时会先将硬盘中程序内容复制（加载）到内存中cpu在内存中调用执行。

三、python程序的执行原理

cpu翻内存中的python解释器中的python程序
我们都知道，使用C/C++之类的编译性语言编写的程序，是需要从源文件转换成计算机使用的机器语言，经过链接器链接之后形成了二进制的可执行文件。运行该程序的时候，就可以把二进制程序从硬盘载入到内存中并运行。

但是对于Python而言，Python源码不需要编译成二进制代码，它可以直接从源代码运行程序。Python解释器将源代码转换为字节码，然后把编译好的字节码转发到Python虚拟机（PVM）中进行执行。接下来，通过一张图来描述Python程序的执行过程，如图1所示。

在图1中，当我们运行Python文件程序的时候，Python解释器会执行两个步骤：

（1）把源代码编译成字节码

编译后的字节码是特定于Python的一种表现形式，它不是二进制的机器码，需要进一步编译才能被机器执行，这也是Python代码无法运行的像C/C++ 一样快的原因。如果Python进程在机器上拥有写入权限，那么它将把程序的字节码保存为一个以.pyc 为扩展名的文件，如果Python无法在机器上写入字节码，那么字节码将会在内存中生成并在程序结束时自动丢弃。在构建程序的时候最好给Python赋上在计算机上写的权限，这样只要源代码没有改变，生成的.pyc文件可以重复利用，提高执行效率。

（2）把编译好的字节码转发到Python虚拟机（PVM）中进行执行

PVM是Python Virtual Machine的简称，它是Python的运行引擎，是Python系统的一部分，它是迭代运行字节码指令的一个大循环，一个接一个地完成操作。

四、程序的作用

用来处理数据；