python文件的编译

背景知识

1. pyc文件： .pyc 是一种二进制文件，是由 .py 文件经过编译后，生成一种byte code文件。 .py 文件变成 .pyc 文件后，加载的速度有所提高，而且 .pyc 是一种跨平台的字节码，是由python的虚拟机来执行的，这个类似于JAVA或者.NET的虚拟机的概念。 .pyc 的内容是跟python的版本相关的，不同版本编译后的 .pyc 文件是不同的，2.5编译的 .pyc 文件对于2.4版本的python是无法执行的。
2. pyo文件： .pyo 是优化编译后的程序  python -O 源文件 即可将源程序编译为 .pyo 文件。
3. pyd文件： .pyd 是python的动态链接库。

为什么要编译Python文件？

通常Python代码是不需要编译就可以运行的，但Python其实也是有编译的过程的，与Java和C#一样Python只能执行字节码，Python只是将编译过程隐藏起来了。将Python文件编译为 .pyc 或 .pyo 文件有两个目的：

1. 由于 .py 文件是可以直接看到源码的，所以如果是开发商业软件的话就需要将 .py 文件编译为看不到源代码的 .pyc 字节码文件后再发布出去；
2. 将 .py 文件编译为 .pyc 或 .pyo 文件可以提高Python程序的加载速度，而且 .pyc 是一种跨平台的字节码，由python的虚拟机来执行；

python的编译过程

　　当我们通过下面的命令来运行一个Python程序时：（Linux中）

Python test.py


# test.py中的内容
# --------------------------------------------------------
#!/usr/bin/env python
import mymodule
mymodule.say("hello")

Python解释器其实并不一定会读入 mymodule.py 文件，它会尝试读取 mymodule.pyc 文件或者 mymodule.pyo 文件。如果都失败了，或者 mymodule.py 文件比 mymodule.pyc/mymodule.pyo 新，才转而读入 mymodule.py 文件。Python只懂得解释执行字节码，所以 mymodule.py 文件读入后第一件事就是先进行编译。编译的结果会被尝试保存到 mymodule.pyc 文件中。Python的编译实际上主要是进行文法分析，生成一个抽象语法树，然后转储成字节码形式。这一点与Java有些相似，因为它们都生成字节码。

编译Python文件的方法（Linux）

　　编译 .py 文件有以下几种方式，所有这些方式都是使用了 py_compile 模块的 compile() 方法。同时我们可以使用 compileall 模块中的 compile_dir() 来编译某个文件夹下面所有的 .py 文件，以及可以使用 compile_path 来依次编译 sys.path 指定路径下的 .py 文件。如果看过 compileall 模块的源码我们可以知道 compileall 编译 .py 文件其实还是调用了 py_compile 的 compile() 方法。

　　在Linux环境下，可以通过写一个bash脚本编译 .py 文件，也可以直接通过命令行来编译。（这里仅介绍通过命令行来编译的方法）：

1. 生成单个的 .pyc  or  .pyo 文件

# 编译成pyc文件
# ------------------------------------------------------
python -m py_compile $filename    # 其中，$filename是要编译的python源码文件名


# 编译成pyo文件
# -------------------------------------------------------
python -O -m py_compile $filename
# 或者
python -OO -m py_compile $filename

# 其中， + -O选项表示优化产生的字节码，优化程度由PYTHONOPTIMIZE(environment)的值来决定。 + -OO选项表示在-O优化的基础上移除所有的doc-strings(文档文本)。

2. 批量生成 .pyc 文件

　　使用compileall模块可以批量编译整个目录下的Python源码文件。

# 函数定义
compileall.compile_dir(dir, maxlevels=10, ddir=None, force=False, rx=None, quiet=False, legacy=False, optimize=-1)

# 用法：
python -m compileall $dir

或者可以编写脚本来实现：

import compileall
compileall.compile_dir('$dir')

# 其中，$dir 为Python源代码所在的目录。