Python源码学习笔记

刘欣 2018.10.30

最近在学习Python源码，参考《Python源码剖析》这本书。记录此学习笔记，分章节不定期更新，欢迎提PR和Issue : )

• PyObject对象系统
• GC垃圾回收机制
• 最小实现minipython
• Python虚拟机

Table of Contents

• Python总体架构
• Python源码结构
• 学习环境
• 编译python
• vscode调试
  • 准备工作
  • lldb attach 配置
  • lldb launch 配置

Python总体架构

Python源码结构

cpython
├── Include     Python提供的所有头文件（著名的Python.h)
├── Lib         Python自带的标准库，python写的
├── Modules     标准库，c写的
├── Parser      语法分析部分
├── Objects     所有的内建对象c实现
├── Python      Compiler和Runtime引擎部分，运行核心所在
├── Mac         Mac平台编译部分
├── PCBuild     Window平台编译部分
...  

学习环境

• 采用python2.7最新github cpython代码
• macbook 开发环境 gcc编译
• vscode + lldb做debugger

编译python

参考源码/Mac/README，用gcc编译python

./configure
make

编译出来的是在主目录下的./python.exe，不用怀疑，是一个在mac下可以启动的二进制

➜  cpython git:(2.7) ✗ ./python.exe 
Python 2.7.15+ (heads/2.7:64ffee7, Oct 30 2018, 18:02:37) 
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 10.0.0 (clang-1000.11.45.2)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 

通过第一行输出的Oct 30 2018, 18:02:37看出来，就是我们刚刚编译好的python了

vscode调试

有两种方式通过lldb来调试python: attach和launch

准备工作

1. vscode安装cpp插件：vscode-cpptools
2. 在vscode里打开python源码，新建Debug配置，可能需要新建.vscode目录保存配置文件。如图：

lldb attach 配置

运行编译的python.exe，launch.json配置文件如下，proceeId修改为python.exe的pid：

        {
            "type": "cppdbg",
            "name": "(lldb) attach",
            "program": "${workspaceFolder}/python.exe",
            "request": "attach",
            "processId": "3917",
            "MIMode": "lldb"
        },

lldb launch 配置

选择launch方式启动，vscode会启动terminal运行python.exe

    "configurations": [
        {
            "name": "(lldb) Launch",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "program": "${workspaceFolder}/python.exe",
            "args": [],
            "stopAtEntry": false,
            "cwd": "${workspaceFolder}",
            "environment": [],
            "externalConsole": true,
            "MIMode": "lldb"
        }
    ]

然后可以通过断点的方式很方便地查看调用栈，配合《源码剖析》看非常有帮助。

如下图，可以看出一个简单的 1+2 c栈真tm深啊