PyPy: 这是什么话题？

Question

注意：这个标题故意引人注意（让你想点击并投票关闭这个问题），我并不想显得很忙。

我最近越来越多地听到关于PyPy的讨论。它就像一条线性图。

• 那么，PyPy到底有什么特别之处呢？据我所知，用动态语言自己写的实现并不是什么稀罕事，难道我没理解到什么吗？

• 有些人甚至称PyPy是“未来”的[python]，或者认为这个实现有某种深刻的潜力。这到底是什么意思呢？

Answer 1

PyPy的一个很酷的地方是，除了它运行得快，而且是用RPython（Python语言的一个子集）写的，基本上是自我启动的。它还可以为你用PyPy写的任何程序提供一个自动生成的JIT（即时编译器）。这意味着你可以快速实现自己的编程语言，而且运行速度相当快。

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Answer 2

我们可以这样来看这个问题……

假设你想自己做一个动态语言，并且希望它运行得快。

你有两种选择：一种是比较难的方式，另一种是用pypy。

难的方式就是用C语言写一个解释器，然后再手动用C语言实现一个即时编译器（jit）。这个过程需要用到很多复杂的技术，比如方法即时编译、线程即时编译、跟踪即时编译、多态内联缓存、循环不变移动等等……你可能需要花好几年时间来调试，如果你能坚持下去，不放弃，最终可能会得到一个运行很快的动态语言实现。

而另一种方式就是使用pypy框架。

这意味着你可以用Python来写你的解释器，而不是用C（实际上，你会用rpython，这是一种更简单的Python子集，可以编译成C）。

一旦你写好了解释器，pypy会自动为你生成一个即时编译器，完全免费。

这样一来，你基本上就完成了。

听起来不错吧？

Answer 3

在谈论PyPy项目时，有一点很重要，那就是它实际上有两个主要目标：第一个是JIT编译器生成器。这里的“生成器”意思是，他们正在创建一个框架，用来编写高度动态编程语言的实现，比如Python。第二个目标是这个框架的实际测试，也就是PyPy Python解释器的实现。

那么，为什么PyPy这么特别呢？有几个原因：这个项目从2004年开始开发，最初是一个研究项目，而不是由某个公司发起的；它用Python重新实现了Python；它在Python中实现了一个JIT编译器；而且它可以把RPython（有一些限制的Python代码，以便框架能够把这些代码翻译成C）翻译成可执行的二进制文件。

目前的PyPy版本与CPython 2.5版本兼容性达到99%，可以运行Django、Twisted和许多其他Python程序。之前有个限制，就是不能运行现有的CPython C扩展，但现在这个问题也在通过PyPy中的cpyext模块得到解决。C API的兼容性是可能的，并且在某种程度上已经实现。JIT编译器也是真实存在的，看看这个pystone的比较就知道了。

使用CPython：

Python 2.5.5 (r255:77872, Apr 21 2010, 08:44:16) 
[GCC 4.4.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from test import pystone
>>> pystone.main(1000000)
Pystone(1.1) time for 1000000 passes = 12.28
This machine benchmarks at 81433.2 pystones/second

使用PyPy：

Python 2.5.2 (75632, Jun 28 2010, 14:03:25)
[PyPy 1.3.0] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
And now for something completely different: ``A radioactive cat has 18
half-lives.''
>>>> from test import pystone
>>>> pystone.main(1000000)
Pystone(1.1) time for 1000000 passes = 1.50009
This machine benchmarks at 666625 pystones/second

所以在某些计算中，使用PyPy可以获得近10倍的速度提升！

随着PyPy项目逐渐成熟并提供一些优势，它吸引了越来越多希望解决代码速度问题的人的关注。PyPy的一个替代方案是unladen swallow（一个谷歌项目），它旨在通过使用LLVM的JIT能力来加速CPython的实现，但由于开发者需要处理LLVM中的错误，unladen swallow的进展变得缓慢。

总的来说，我认为PyPy被视为Python的未来，因为它将语言规范与虚拟机实现分开。比如，在stackless Python中引入的特性，可以在PyPy中以很小的额外努力实现，因为这只是改变语言规范，而共享的代码保持不变。代码更少，错误更少，合并更少，工作量更小。

而且，比如说，如果你用RPython编写一个新的bash shell实现，你可以免费获得一个JIT编译器，从而加速许多Linux shell脚本，而不需要学习任何复杂的JIT知识。