编译器和解释器的区别 - Python

在Python中，有两种常见的程序执行方式：编译和解释。本文将讲解这两种方式的区别。

编译器

编译器是将程序源代码转换为机器码的一种工具。编译器会在编译的过程中检查代码的语法和语义。

编译器的工作流程如下：

1. 预处理：将源代码中的宏定义、条件编译等宏观转换成编译器能够识别的语法形式。
2. 词法分析：将代码文本分解成单词（token）。
3. 语法分析：将单词转化为抽象语法树（AST）。
4. 代码优化：对AST进行一定程度的优化。
5. 代码生成：将经过优化的语法树转化为机器码。
6. 链接：将机器码链接到需要用到的系统库、函数库等。

编译器通常将所有的源代码一次性转换为机器码，并存储为可执行文件。这种方式的好处是运行速度很快，不需要多余的解释和编译时间。但缺点是每次更新代码都需要重新编译一次，更新不够灵活。

在Python中，Cython是一种将Python代码转换为C语言代码，并通过C语言编译器将其转换为机器码的工具。

解释器

解释器是将程序源代码逐行解释执行的一种工具。解释器每次执行代码前，都会先进行词法分析和语法分析。

解释器的工作流程如下：

1. 读取：一次读取一行源代码。
2. 词法分析：将一行源代码分解成单词（token）。
3. 语法分析：将单词转化为抽象语法树（AST）。
4. 执行：根据AST逐行执行源代码。

与编译器不同，解释器每次执行代码时都需要进行一遍词法分析和语法分析，所以执行速度相对较慢。但是由于不需要源代码的编译和链接，更新代码非常灵活，无需重新编译一遍。

在Python中，标准解释器是CPython。CPython将源代码解释为字节码，而不是直接解释为机器码。字节码是一种可以被各种实现的 Python 解释器都理解的中间代码。这样，即使不同的 Python 实现采用了不同的机器码，也能够执行相同的 Python 代码。

总结

编译器在编译阶段将代码转换为机器码，因此执行速度非常快，但更新代码的过程比较麻烦；解释器在执行阶段逐行解释代码，因此执行速度较慢，但更新代码非常灵活。在Python中，CPython是一种标准解释器，它将源代码解释为字节码。