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PyPy

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PyPy
Pypy logo (2011).png
初始版本2007年,​15年前​(2007
穩定版本
7.3.9[1]在维基数据编辑(2022年3月30日,3個月前)
源代码库 編輯維基數據鏈接
编程语言RPython
操作系统跨平台
类型Python解释器编译器工具链
许可协议MIT許可證
网站https://www.pypy.org/

PyPy/ˈpp/)是一种Python编程语言实现[2],可用于替代CPython(它是标准实现)。PyPy通常运行得比CPython更快,因为PyPy是一种即时编译器,而CPython是一种解释器[3]。多数Python代码可以很好的运行在PyPy之上,除非代码依赖于CPython扩展,它们在运行于PyPy的时候,要么不工作要么招致一些开销。PyPy在内部使用叫做元跟踪的技术,它将解释器变换成跟踪即时编译器英语Tracing just-in-time compilation。因为解释通常比编译器要容易写,但运行得更慢,这种技术可以更容易的产生出编程语言的高效实现。PyPy的元跟踪工具链叫做RPython

PyPy不完全兼容于Python生态系统(至少是它的最新版本):它只宣称兼容于Python 2.7和3.6以及3.7(是CPython的顺带替代者);它不提供Python 3.8[4]和3.9[5]等中的新特征和语法,比如赋值表达式[6]、唯位置形式参数[7];和最新的Python 3.10语法,比如模式匹配[8]

细节和动机[编辑]

PyPy被构思为使用一种类似于Python的编程语言来书写Python实现。目的是易于辨识出可改进的区域,并使得PyPy更加灵活和易于同CPython进行试验。

PyPy目标是为产生动态语言实现提供通用转换和支持框架,强调了在语言规定和实现方面之间的明晰分离。它还致力于提供规矩的、灵活的和快速的Python编程语言实现,使用上述框架来启用新的高级特征而不需要在其中编码低层细节[9][10]

RPython[编辑]

PyPy解释器自身是使用叫作RPython(Restricted Python)的Python受限子集书写的[11]。RPython在Python语言上施加了一些约束,使得一个变量的类型可以在编译时间推论出来[12]

PyPy计划开发了一个工具链来分析RPython代码并将它转译成某种形式的字节码,它可以降低为C。除了C之外还有过其他后端:Java、C#和Javascript,但是它们遭受了软件腐败而已经移除了。PyPy的递归式图标是一个吞噬自己的蛇,因为RPython是用Python解释器转译的。代码还可以不转换的运行来测试和分析,这为动态语言研究提供了很好的试验台。

它允许可插拔的垃圾回收,还有可选的启用Stackless Python特征。最后,它包括了即时编译(JIT)生成器,在解释器源代码中加入一些标注,就能在解释器中建造入即时编译器。生成的JIT编译器是跟踪JIT英语tracing just-in-time compilation[13]

RPython现在也用于书写非Python语言实现比如Pixie[14]

项目状态[编辑]

PyPy的7.3.7版本兼容于三个CPython版本:2.7、3.7和3.8[15][16]。第一个兼容于CPython v3的PyPy版本是2014年的PyPy v2.3.1[17]。兼容于CPython v3的PyPy解释器叫作PyPy3。

PyPy有着在32-bit/64-bit x86和32-bit/64-bit ARM处理器上的JIT编译支持[18]。它已经夜间测试于Windows、Linux、OpenBSD和Mac OS X之上。PyPy能够运行不依赖于特定于实现特征的纯Python软件[19]

有叫作CPyExt的针对CPython C API扩展的兼容层,但它是不完全和实验性的。同C共享库交互的较好方式是通过内建的C外界函数接口英语foreign function interface(CFFI)或ctypes库[20]

历史[编辑]

PyPy可溯源至Psyco计划,它是Python的即时特殊化编译器英语Run-time algorithm specialization,由Armin Rigo在2002年至2010年间开发。最初时,RPython还可以被编译成Java字节码CILJavaScript,但是这些后端由于缺乏价值而被移除了。

PyPy最初是研究和面向开发的项目。在2007年中期达到了开发成熟状态并官方发行了1.0版本,接下来它聚焦于发行更好的CPython兼容性的生产级版本。

资助[编辑]

PyPy在2004年十二月至2007年三月期间由欧盟特殊目标研究计划资助[21]。在2008年六月,PyPy宣布获得资助为Google开源规划的一部份,允诺使PyPy更加兼容于CPython

註釋[编辑]

  1. ^ https://www.pypy.org/posts/2022/03/pypy-v738-release.html。
  2. ^ Interview Maciej Fijalkowski PyPy. [2020-09-26]. (原始内容存档于2021-03-09). 
  3. ^ PyPy Speed. speed.pypy.org. [2019-12-01]. (原始内容存档于2021-05-10). 
  4. ^ What’s New In Python 3.8 — Python 3.9.1 documentation. docs.python.org. [2021-02-15]. (原始内容存档于2021-06-01). 
  5. ^ What’s New In Python 3.9 — Python 3.9.1 documentation. docs.python.org. [2021-02-15]. (原始内容存档于2020-10-07). 
  6. ^ PEP 572 -- Assignment Expressions. Python.org. [2021-02-15]. (原始内容存档于2021-06-01) (英语). 
  7. ^ PEP 570 -- Python Positional-Only Parameters. Python.org. [2021-02-15]. (原始内容存档于2021-05-23) (英语). 
  8. ^ PEP 634 -- Structural Pattern Matching: Specification. Python.org. [2021-02-15]. (原始内容存档于2021-05-06) (英语). 
  9. ^ Samuele Pedroni. PyPy – Goals and Architecture Overview. March 2007. (原始内容存档于2012-06-30). 
  10. ^ PyPy – Goals and Architecture Overview – Mission Statement. [11 October 2013]. (原始内容存档于2021-05-26). 
  11. ^ Our runtime interpreter is “RPython”页面存档备份,存于互联网档案馆), Coding Guide – PyPy documentation
  12. ^ "It is a proper subset of Python, restricted in a way that enables easy analysis and efficient code generation", Ancona et al., 2007.
  13. ^ Bolz, Carl; Cuni, Antonio; Fijalkowski, Maciej; Rigo, Armin. Tracing the Meta-Level: PyPy’s Tracing JIT Compiler. ICOOOLPS '09. doi:10.1145/1565824.1565827. 
  14. ^ Timothy Balridge interview页面存档备份,存于互联网档案馆).
  15. ^ PyPy – Python compatibility. pypy.org. [2020-12-15]. (原始内容存档于2021-06-07). 
  16. ^ PyPy v7.3.7: bug-fix release of 3.7, 3.8. pypy.org. [2021-11-10]. (原始内容存档于2022-04-06). 
  17. ^ the PyPy team. PyPy3 2.3.1 – Fulcrum. PyPy blog. 20 June 2014 [2021-12-19]. (原始内容存档于2017-12-26). 
  18. ^ PyPy v7.2.0: release of 2.7, and 3.6. pypy.org. 16 October 2019 [2021-03-23]. (原始内容存档于2019-10-16). 
  19. ^ PyPy – Python compatibility. [2021-03-20]. (原始内容存档于2021-06-07). 
  20. ^ ctypes — A foreign function library for Python. [2021-12-20]. (原始内容存档于2022-04-27). 
  21. ^ EU Community Research and Development Information Service Entry. [2021-03-23]. (原始内容存档于2012-09-10). 

參考文獻[编辑]

外部链接[编辑]