将Python编译为机器码可行吗?

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提问于 2025-04-11 09:20

把Python编译成机器代码(可能通过先转成C语言的形式)这个想法可行吗?

大概需要链接一个Python运行时库,而且Python标准库中那些用Python写的部分也得编译成机器代码并链接上。

另外,如果你想动态执行一些表达式,还得把Python解释器打包进去,不过也许可以只用Python的一部分功能,这样也能有用。

这样做会在速度和内存使用上有好处吗?大概可以省去Python解释器启动的时间(不过启动时还是得加载共享库)。

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Nuitka 是一个把 Python 代码转换成 C++ 代码的工具,它会链接到 libpython。这个项目看起来比较新。作者声称在 pystone 基准测试中,Nuitka 的速度比 CPython 更快。

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正如@Greg Hewgill所说,这种情况并不是总能实现,但确实有一些原因。某些类型的代码(比如非常算法化的代码)可以转换成“真正”的机器代码。

这里有几种选择:

  • 使用Psyco,它可以动态生成机器代码。不过,你需要仔细选择哪些方法或函数需要转换。
  • 使用Cython,这是一种类似Python的语言,可以编译成Python的C扩展。
  • 使用PyPy,它可以把RPython(Python的一种受限子集,不支持一些最“动态”的特性)转换成C或LLVM。
    • PyPy仍然处于高度实验阶段
    • 并不是所有的扩展都能使用

之后,你可以使用现有的工具包(如freeze、Py2exe、PyInstaller)将所有内容打包成一个可执行文件。

总的来说:对于你的问题没有一个通用的答案。如果你的Python代码对性能要求很高,尽量使用内置的功能(或者问一个“如何让我的Python代码更快”的问题)。如果这样还不行,试着找出代码的瓶颈,然后把它移植到C(或Cython)中,并使用扩展。

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可以试试 ShedSkin 这个工具,它是一个把Python代码转成C++代码的编译器,不过它还不够完美。另外还有一个叫Psyco的工具,它是Python的即时编译器,如果你只是想提高速度的话可以用它。但我个人觉得,这些努力可能不太值得。如果你想让代码的某些关键部分运行得更快,最好的办法还是直接用C或C++来写这些部分。

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