代码对象

代码对象是 CPython 实现的底层细节。每一个都代表一块尚未绑定到函数中的可执行代码。

type PyCodeObject

用于描述代码对象的 C 结构。此类型的字段随时可能更改。

PyTypeObject PyCode_Type

这是 PyTypeObject 的一个实例,代表 Python 代码对象

int PyCode_Check(PyObject *co)

如果 co 是一个 代码对象,则返回 true。此函数总是成功。

Py_ssize_t PyCode_GetNumFree(PyCodeObject *co)

返回代码对象中 自由(闭包)变量 的数量。

int PyUnstable_Code_GetFirstFree(PyCodeObject *co)
这是 不稳定 API。它可能在小版本更新中更改,恕不另行通知。

返回代码对象中第一个 自由(闭包)变量 的位置。

在 3.13 版本中更改:PyCode_GetFirstFree 重命名,作为 不稳定 C API 的一部分。旧名称已弃用,但会保留到签名再次更改为止。

PyCodeObject *PyUnstable_Code_New(int argcount, int kwonlyargcount, int nlocals, int stacksize, int flags, PyObject *code, PyObject *consts, PyObject *names, PyObject *varnames, PyObject *freevars, PyObject *cellvars, PyObject *filename, PyObject *name, PyObject *qualname, int firstlineno, PyObject *linetable, PyObject *exceptiontable)
这是 不稳定 API。它可能在小版本更新中更改,恕不另行通知。

返回一个新的代码对象。如果您需要一个虚拟代码对象来创建帧,请使用 PyCode_NewEmpty() 代替。

由于字节码的定义经常更改,直接调用 PyUnstable_Code_New() 可能会将您绑定到特定的 Python 版本。

此函数的许多参数以复杂的方式相互依赖,这意味着值的细微更改很可能导致执行不正确或 VM 崩溃。仅在极其谨慎的情况下使用此功能。

在 3.11 版本中更改:添加了 qualnameexceptiontable 参数。

在 3.12 版本中更改:PyCode_New 重命名,作为 不稳定 C API 的一部分。旧名称已弃用,但会保留到签名再次更改为止。

PyCodeObject *PyUnstable_Code_NewWithPosOnlyArgs(int argcount, int posonlyargcount, int kwonlyargcount, int nlocals, int stacksize, int flags, PyObject *code, PyObject *consts, PyObject *names, PyObject *varnames, PyObject *freevars, PyObject *cellvars, PyObject *filename, PyObject *name, PyObject *qualname, int firstlineno, PyObject *linetable, PyObject *exceptiontable)
这是 不稳定 API。它可能在小版本更新中更改,恕不另行通知。

类似于 PyUnstable_Code_New(),但为仅限位置参数添加了额外的“posonlyargcount”。适用于 PyUnstable_Code_New 的注意事项也适用于此函数。

在 3.8 版本中添加:作为 PyCode_NewWithPosOnlyArgs

在 3.11 版本中更改:添加了 qualnameexceptiontable 参数。

3.12 版本更改: 重命名为 PyUnstable_Code_NewWithPosOnlyArgs。旧名称已弃用,但会保留可用,直到签名再次更改。

PyCodeObject *PyCode_NewEmpty(const char *filename, const char *funcname, int firstlineno)
返回值:新引用。

返回一个新的空代码对象,其中包含指定的文件名、函数名称和首行行号。如果执行生成的代码对象,则会引发 Exception 异常。

int PyCode_Addr2Line(PyCodeObject *co, int byte_offset)

返回发生在 byte_offset 或之前并在其之后结束的指令的行号。 如果您只需要帧的行号,请改用 PyFrame_GetLineNumber()

为了高效地迭代代码对象中的行号,请使用 PEP 626 中描述的 API

int PyCode_Addr2Location(PyObject *co, int byte_offset, int *start_line, int *start_column, int *end_line, int *end_column)

将传递的 int 指针设置为 byte_offset 处指令的源代码行和列号。当任何特定元素的信息不可用时,将值设置为 0

如果函数成功,则返回 1,否则返回 0。

在 3.11 版本中新增。

PyObject *PyCode_GetCode(PyCodeObject *co)

等效于 Python 代码 getattr(co, 'co_code')。 返回对 PyBytesObject 的强引用,该引用表示代码对象中的字节码。 如果出错,则返回 NULL 并引发异常。

PyBytesObject 可能会由解释器按需创建,并且不一定表示 CPython 实际执行的字节码。此函数的主要用例是调试器和性能分析器。

在 3.11 版本中新增。

PyObject *PyCode_GetVarnames(PyCodeObject *co)

等效于 Python 代码 getattr(co, 'co_varnames')。 返回对包含局部变量名称的 PyTupleObject 的新引用。 如果出错,则返回 NULL 并引发异常。

在 3.11 版本中新增。

PyObject *PyCode_GetCellvars(PyCodeObject *co)

等效于 Python 代码 getattr(co, 'co_cellvars')。 返回对包含嵌套函数引用的局部变量名称的 PyTupleObject 的新引用。 如果出错,则返回 NULL 并引发异常。

在 3.11 版本中新增。

PyObject *PyCode_GetFreevars(PyCodeObject *co)

等效于 Python 代码 getattr(co, 'co_freevars')。 返回对包含自由(闭包)变量名称的 PyTupleObject 的新引用。 如果出错,则返回 NULL 并引发异常。

在 3.11 版本中新增。

int PyCode_AddWatcher(PyCode_WatchCallback callback)

将 *callback* 注册为当前解释器的代码对象监视器。 返回一个 ID,该 ID 可以传递给 PyCode_ClearWatcher()。如果发生错误(例如,没有更多可用的监视器 ID),则返回 -1 并设置异常。

在 3.12 版本中新增。

int PyCode_ClearWatcher(int watcher_id)

清除由 *watcher_id* 标识的监视器,该监视器先前由当前解释器的 PyCode_AddWatcher() 返回。 成功时返回 0,或者在出错时返回 -1 并设置异常(例如,如果给定的 *watcher_id* 从未注册)。

在 3.12 版本中新增。

type PyCodeEvent

可能的代码对象监视器事件的枚举: - PY_CODE_EVENT_CREATE - PY_CODE_EVENT_DESTROY

在 3.12 版本中新增。

typedef int (*PyCode_WatchCallback)(PyCodeEvent event, PyCodeObject *co)

代码对象监视器回调函数的类型。

如果 *event* 是 PY_CODE_EVENT_CREATE,则在 co 完全初始化后调用回调。 否则,在销毁 *co* 发生之前调用回调,因此可以检查 *co* 的先前状态。

如果 *event* 是 PY_CODE_EVENT_DESTROY,则在回调中引用即将被销毁的代码对象将会使其复活,并阻止其此时被释放。 当复活的对象稍后被销毁时,届时处于活动状态的任何监视器回调将再次被调用。

此 API 的用户不应依赖于内部运行时实现的细节。这些细节可能包括但不限于代码对象创建和销毁的确切顺序和时间。尽管这些细节的更改可能会导致观察者可观察到的差异(包括是否调用回调),但这不会改变正在执行的 Python 代码的语义。

如果回调设置了异常,则必须返回 -1;此异常将使用 PyErr_WriteUnraisable() 打印为不可引发的异常。否则,它应返回 0

在进入回调时,可能已经存在一个待处理的异常设置。在这种情况下,回调应返回 0,并且仍然设置相同的异常。这意味着回调可能不会调用任何其他可以设置异常的 API,除非它先保存并清除异常状态,然后在返回之前恢复它。

在 3.12 版本中新增。

额外信息

为了支持对帧求值的底层扩展,例如外部即时编译器,可以将任意额外数据附加到代码对象。

这些函数是不稳定的 C API 层的一部分:此功能是 CPython 实现细节,API 可能会在没有弃用警告的情况下发生更改。

Py_ssize_t PyUnstable_Eval_RequestCodeExtraIndex(freefunc free)
这是 不稳定 API。它可能在小版本更新中更改,恕不另行通知。

返回一个用于向代码对象添加数据的新不透明索引值。

您通常(每个解释器)调用此函数一次,并使用结果与 PyCode_GetExtraPyCode_SetExtra 一起操作单个代码对象上的数据。

如果 free 不为 NULL:当代码对象被释放时,将在新索引下存储的非 NULL 数据上调用 free。在存储 PyObject 时,请使用 Py_DecRef()

3.6 版本新增: 作为 _PyEval_RequestCodeExtraIndex

在 3.12 版本中更改: 重命名为 PyUnstable_Eval_RequestCodeExtraIndex。旧的私有名称已弃用,但在 API 更改之前仍然可用。

int PyUnstable_Code_GetExtra(PyObject *code, Py_ssize_t index, void **extra)
这是 不稳定 API。它可能在小版本更新中更改,恕不另行通知。

extra 设置为给定索引下存储的额外数据。成功时返回 0。失败时设置异常并返回 -1。

如果在该索引下未设置任何数据,则将 extra 设置为 NULL 并返回 0,而不设置异常。

3.6 版本新增: 作为 _PyCode_GetExtra

在 3.12 版本中更改: 重命名为 PyUnstable_Code_GetExtra。旧的私有名称已弃用,但在 API 更改之前仍然可用。

int PyUnstable_Code_SetExtra(PyObject *code, Py_ssize_t index, void *extra)
这是 不稳定 API。它可能在小版本更新中更改,恕不另行通知。

将给定索引下存储的额外数据设置为 extra。成功时返回 0。失败时设置异常并返回 -1。

3.6 版本新增: 作为 _PyCode_SetExtra

在 3.12 版本中更改: 重命名为 PyUnstable_Code_SetExtra。旧的私有名称已弃用,但在 API 更改之前仍然可用。