python常量折疊基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)講解

1、概念

所謂常量折疊，指的是在編譯時(shí)就查找并計(jì)算常量表達(dá)式，而不是在運(yùn)行時(shí)再對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，從而會(huì)使運(yùn)行時(shí)更加精簡和快速。

2、實(shí)例

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

當(dāng)使用dis模塊反匯編上述常量表達(dá)式時(shí)，我們會(huì)得到以下字節(jié)碼：

>>> import dis
>>> dis.dis("day_sec = 24 * 60 * 60")
    0 LOAD_CONST        0 (86400)
    2 STORE_NAME        0 (day_sec)
    4 LOAD_CONST        1 (None)
    6 RETURN_VALUE

從字節(jié)碼中可以看出，它只有一個(gè)LOAD_CONST ，以及一個(gè)已經(jīng)計(jì)算好的值86400。

這表明 CPython 解釋器在解析和構(gòu)建抽象語法樹期間，會(huì)折疊常量表達(dá)式 24 * 60 * 60，并將其替換為計(jì)算值 86400。

知識(shí)點(diǎn)擴(kuò)展：

常量折疊的外部細(xì)節(jié)

當(dāng)初，咱們將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到外部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，即關(guān)注 CPython 在哪里以及如何實(shí)現(xiàn)常量折疊。

所有的 AST 優(yōu)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(shù)是 astfold_expr，它會(huì)折疊 Python 源碼中蘊(yùn)含的所有表達(dá)式。

這個(gè)函數(shù)以遞歸形式遍歷 AST，并試著折疊每個(gè)常量表達(dá)式，如上面的代碼片段所示：

astfold_expr 在折疊某個(gè)表達(dá)式之前，會(huì)嘗試折疊其子表達(dá)式（操作對(duì)象），而后將折疊操作代理給特定的表達(dá)式折疊函數(shù)。

特定操作的折疊函數(shù)對(duì)表達(dá)式求值，并返回計(jì)算后的常數(shù)，而后將其放入 AST 中。

例如，每當(dāng) astfold_expr 遇到二值運(yùn)算時(shí)，它便調(diào)用 fold_binop，遞歸地計(jì)算兩個(gè)子操作對(duì)象（表達(dá)式） 。

fold_binop 函數(shù)返回計(jì)算后的常量值，如上面的代碼片段所示：

fold_binop 函數(shù)通過查看以后運(yùn)算符的品種，而后調(diào)用其相應(yīng)的處理函數(shù)來折疊二值運(yùn)算。例如，如果以后的操作是加法運(yùn)算，為了計(jì)算最終值，它會(huì)對(duì)其左側(cè)和右側(cè)操作數(shù)調(diào)用 PyNumber_Add。

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