自己动手写Python虚拟机

出版者:北京航空航天大学出版社

作者:海纳

页数:0

出版时间:2019-6

价格:79.00

装帧:平装

isbn号码:9787512429758

具体描述

本书按内容分为六个部分，第一部分介绍语言虚拟机的基本概念，并实现字节码解释器；第二部分，实现内嵌类型，如整数、字符串、列表和字典等；第三部分，实现了函数；第四部分，实现自定义类、对象和方法；第五部分，实现垃圾回收，也就是自动内存管理；第六部分，模块和迭代。本书的章节内容之间都有很强的依赖性，后面的章节内容都是在前面章节的基础上去实现的，所以读者必须按部就班地从前向后阅读，才能保证阅读的流畅。

本书适合的人群包括：在校大学生(可以通过本书掌握很多计算机工作运行的核心知识)，以及对编译器，编程语言感兴趣的人。

作者简介

海纳，曾就职于人大金仓、网易游戏，现就职于华为编译器实验室。长期从事编译器和编辑语言虚拟机的研发工作，擅长编译器后端和垃圾回收机制。

目录信息

第1章编程语言虚拟机1
1.1编程语言的发展1
1.2编程语言虚拟机2
1.3开发环境5
第2章编译流程6
2.1Python字节码6
2.2词法分析7
2.3文法分析10
2.4抽象语法树13
2.4.1构建AST14
2.4.2递归程序的本质16
2.4.3访问者模式21
2.4.4用Visitor重写AST29
第3章二进制文件结构32
3.1pyc文件格式32
3.2加载CodeObject34
3.2.1准备工具36
3.2.2创建CodeObject41
3.3整理工程结构47
3.4执行字节码49
第4章实现控制流55
4.1分支结构55
4.1.1条件判断56
4.1.2跳转59
4.1.3True、False和None60
4.2循环结构62
4.2.1变量62
4.2.2循环内的跳转67
第5章基本的数据类型75
5.1KlassOop二元结构75
5.2整数78
5.3字符串82
第6章函数和方法85
6.1函数85
6.1.1栈帧86
6.1.2创建FunctionObject89
6.1.3调用方法92
6.2变量和参数96
6.2.1LEGB规则96
6.2.2函数的参数104
6.2.3参数默认值107
6.3Native函数111
6.4方法115
第7章列表和字典122
7.1列表122
7.1.1列表的定义122
7.1.2操作列表126
7.2字典154
7.2.1字典的定义154
7.2.2操作字典157
7.3增强函数功能165
7.3.1灵活多变的函数参数165
7.3.2闭包和函数修饰器172
7.4总结179
第8章类和对象180
8.1类型对象180
8.1.1TypeObject180
8.1.2object185
8.1.3通过类型创建对象189
8.2自定义类型191
8.3创建对象196
8.4操作符重载206
8.5继承215
第9章垃圾回收223
9.1自动内存管理223
9.1.1概念定义223
9.1.2引用计数224
9.1.3图的知识226
9.1.4Tracing GC231
9.2复制回收234
9.2.1算法描述234
9.2.2算法实现235
9.2.3建堆237
9.2.4在堆中创建对象243
9.2.5垃圾回收247
第10章模块和库261
10.1import语句261
10.1.1ModuleObject262
10.1.2加载模块264
10.1.3from子句266
10.2builtin模块268
10.3加载动态库271
10.3.1定义接口27
10.3.2实现math module277
第11章迭代281
11.1异常281
11.1.1finally子句281
11.1.2break和continue287
11.1.3Exception291
11.2自定义迭代器类306
11.3Generator309
11.3.1yield语句309
11.3.2Generator对象311
11.4总结317
附录APython2字节码表318
附录B高级算法321
B.1字符串查找321
B.2排序算法325
B.2.1快速排序325
B.2.2选择排序328
B.2.3堆排序329
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用户评价

刚拿到《自己动手写Python虚拟机》这本书，还没来得及深入阅读，但仅仅从目录和前几章的概览就能感受到作者深厚的功底和严谨的逻辑。这本书的定位非常清晰，不是那种教你如何使用Python库或者实现某个特定功能的“速成”手册，而是直击Python语言的底层实现，从零开始构建一个能够执行Python代码的虚拟机。这对于我这样渴望理解编程语言本质，而非仅仅停留在“调用”层面的读者来说，简直是久旱逢甘霖。我尤其期待书中对Python字节码的解析和执行过程的详细讲解，这是理解Python效率和特性的关键。我之前也尝试过阅读一些关于编译器和虚拟机的资料，但往往因为缺乏系统性的引导而半途而废，而这本书的书名本身就传达出一种“手把手”的教学理念，让我对能否顺利完成学习充满信心。我知道，编写虚拟机绝非易事，需要扎实的计算机科学基础，包括数据结构、算法、操作系统原理等等。这本书能否在这些基础概念与虚拟机实现之间搭建起一座坚实的桥梁，将是我非常关注的方面。我希望作者能够用通俗易懂的语言，配合清晰的图示和代码示例，将复杂的概念一一拆解，让我们这些非科班出身但热爱编程的读者也能逐步领悟其精髓。如果这本书能够带领我真正理解Python是如何运行的，那种成就感将是无与伦比的。

这本书的名字，直接击中了我的痛点和兴趣点。我一直是一个对底层原理充满好奇的人，而Python作为我工作和学习中最常用的语言，我却对其运行机制了解得不够深入。《自己动手写Python虚拟机》这本书，恰恰给了我一个绝佳的机会去弥补这一块的知识空白。我期待书中能够系统地介绍虚拟机设计的核心组件，包括指令集的设计、字节码的生成和解析、栈帧的创建与管理、变量的作用域和查找机制、以及内存管理（尤其是垃圾回收）等关键概念。我知道，Python是一门动态类型语言，这意味着其虚拟机设计需要处理很多静态语言虚拟机中不存在的复杂性，比如动态类型检查、属性查找的优化等。我非常希望这本书能够详细阐述这些Python特有的运行时特性是如何在虚拟机层面被实现和优化的。如果作者能够通过清晰的代码示例，配合详细的解释，带领我一步步地构建一个功能相对完善的Python虚拟机，我相信这将是一次非常有价值的学习经历，也能够极大地提升我对Python语言的理解深度和编程能力。

从这本书的书名就能感受到其深度和技术含量。《自己动手写Python虚拟机》这本书，对于任何一个渴望深入理解Python底层运作原理的开发者来说，都是一份宝贵的馈赠。我一直对计算机如何执行程序代码充满好奇，而Python作为我常用的语言，能够亲手构建一个能够执行它的虚拟机，无疑是我学习生涯中一个非常重要的里程碑。我非常期待书中能够详细介绍虚拟机设计的关键组成部分，例如指令集的定义、字节码的格式、指令的解码与执行流程、栈帧的创建与管理、变量的存储与查找机制、以及内存管理（特别是垃圾回收）等。我知道，构建一个虚拟机涉及到计算机科学的多个核心领域，包括编译原理、操作系统、数据结构和算法等。我希望这本书能够在我这些基础知识的基础上，提供一个清晰、系统化的学习路径，让我能够将理论知识转化为实际的编程实践。尤其令我好奇的是，Python的动态特性，如动态类型、鸭子类型、以及其灵活的模块系统，在虚拟机层面是如何被优雅地实现的。如果书中能够深入剖析这些Python独有的特性在虚拟机设计中的考量和实现方式，那将是我最大的收获。

我是一位对编程语言的内部机制有着浓厚兴趣的开发者。在日常工作中，我大量使用Python，对其高效的开发体验赞赏有加，但同时也渴望了解其“幕后”的运行逻辑。市面上关于Python的应用开发教程琳琅满目，但真正深入到虚拟机层面，并且能够引导读者从零开始实现的著作却屈指可数。《自己动手写Python虚拟机》这本书的出现，无疑满足了我这一长期以来的渴望。我期望本书能够提供一个清晰的框架，将构建虚拟机这样一个庞大而复杂的工程分解成一个个可管理的模块。我尤其关注书中如何设计和实现Python的字节码指令集，以及如何解析和执行这些指令。了解Python的字节码，就像拥有了一把解锁Python运行机制的钥匙，能够让我更深刻地理解变量作用域、函数调用、对象模型等概念。此外，我对于书中如何处理Python的内存管理，特别是垃圾回收机制的设计，也抱有极大的期待。Python的垃圾回收虽然屏蔽了很多细节，但其背后复杂的算法和实现，对于提升程序的性能和稳定性至关重要。如果本书能够对此进行详尽的阐述，并将理论与实践相结合，相信定能让我受益匪浅。

读过不少关于编程语言的书籍，但《自己动手写Python虚拟机》这本书给我的感觉是格外“硬核”且充满挑战。它不是那种让你看了之后立刻就能写出炫酷应用的“食谱”，而是更像一本“武功秘籍”，需要你潜心研习，方能领悟其中奥妙。我非常欣赏作者的勇气，敢于挑战如此艰深的主题，并且还用“自己动手”这样一种强调实践的方式来呈现。我期待书中能够清晰地阐述构建一个虚拟机所需的核心概念，例如抽象语法树（AST）、字节码生成、指令集设计、执行引擎（包括栈、堆、帧等）、异常处理以及可能涉及的JIT编译等。对于我来说，最吸引人的部分是将Python这门高度灵活的语言，如何在虚拟机的层面被精确地解释和执行。这其中涉及到许多Python特有的语法特性和运行时行为，比如动态类型检查、属性查找、闭包的实现等等，这些都可能在虚拟机设计中带来独特的挑战。我希望作者能够通过详细的图示和代码示例，将这些复杂的过程可视化，让读者能够一步一步地跟随，理解每一步的逻辑和意义。如果书中还能提供一些关于虚拟机性能优化的思路和方法，那将是锦上添花。

作为一个对编程语言底层原理有着强烈好奇心的程序员，《自己动手写Python虚拟机》这本书的出现，简直像为我打开了一扇新世界的大门。我一直在思考，我们日常使用的Python代码，究竟是如何被计算机理解并执行的？而这本书直接点明了核心——虚拟机。我非常期待书中能够系统地介绍构建一个虚拟机所必需的各个模块，例如词法分析、语法分析（生成抽象语法树）、字节码生成、指令集设计、执行引擎（包括栈、堆、槽等）、异常处理、以及可能的内存管理（如垃圾回收）等。我尤其想了解Python的特性，如动态类型、闭包、生成器等，是如何在虚拟机层面被实现和管理的。我知道，相较于C++或Java等静态语言，Python的动态性给虚拟机设计带来了更多的挑战。如果这本书能够清晰地阐述这些挑战以及相应的解决方案，那将是我学习过程中的最大收获。我希望作者能够通过详尽的代码示例，配合深入浅出的讲解，引导我一步步地完成虚拟机的构建，让我能够真正地“动手”，体验从无到有的过程，并且最终能够理解Python语言的运行效率和内在机制。

拿到《自己动手写Python虚拟机》这本书，我首先被它所传递出的“DIY精神”所吸引。在如今各种高级框架和工具层出不穷的环境下，能够有一本书引导读者去“制造”一个编程语言的运行环境，本身就是一种难能可贵的探索。我一直认为，真正理解一门语言，不仅仅在于熟练运用它的API，更在于洞悉其背后的运行机制。这本书显然抓住了这一点。我非常期待书中能够详细讲解Python字节码的构成，以及虚拟机如何一步步解析和执行这些字节码。我知道Python代码在执行前会被编译成字节码，而虚拟机正是负责解释执行这些字节码的。这其中涉及到的指令集设计、栈操作、函数调用栈的维护、变量的作用域管理等，都是我非常感兴趣的知识点。我希望作者能够用清晰的图示和严谨的代码示例，将这些复杂的概念一步步地拆解，让我们能够理解一个Python程序是如何从文本文件最终被转化为计算机可执行的指令序列的。另外，Python的内存管理，特别是其自动垃圾回收机制，也是一个令人着迷的话题。如果书中能对这部分进行深入的探讨，并给出相应的实现思路，那将极大地提升我对Python运行效率和内存使用的理解。

这本书的封面设计简洁而富有科技感，封面上“自己动手写Python虚拟机”几个大字，瞬间点燃了我内心深处的求知欲。我一直对计算机底层运作原理充满好奇，而Python作为我最常用的编程语言，能够亲手构建它的虚拟机，对我来说是一个极具吸引力的挑战。我曾阅读过一些关于C++虚拟机或者JVM的书籍，但总觉得与我日常使用的Python生态有些距离。这本书的出现，恰好填补了我在这方面的知识空白。我期待书中能够详细介绍虚拟机设计的各个组件，例如指令集的设计、字节码的解析、栈帧的管理、垃圾回收机制等等。我知道这些都是构建一个功能完善的虚拟机所必需的，而且往往是学习的难点。我希望作者能够循序渐进地引导我完成这些部分的实现，并且在过程中提供一些实用的技巧和建议，帮助我避免一些常见的错误。此外，我对书中如何处理Python语言特有的动态特性，比如动态类型、反射机制等，非常感兴趣。这些特性使得Python虚拟机在设计上比静态类型语言的虚拟机更为复杂，能够深入理解这些部分的实现，将极大地提升我对Python这门语言的驾驭能力。总而言之，这本书不仅仅是关于如何写代码，更是一次对计算机科学核心概念的深入探索之旅。

刚看到《自己动手动手写Python虚拟机》这本书的书名，就觉得这绝对是一本值得深入研读的宝藏。我一直以来都对编程语言的内部机制充满了好奇，特别是像Python这样一门如此流行且富有活力的语言，它的运行原理究竟是怎样的？这本书显然给了我一个亲手探索的机会。我非常期待书中能够详细地阐述虚拟机设计的各个环节，比如如何设计一套有效的Python字节码指令集，如何解析和执行这些字节码，如何管理栈帧、堆和垃圾回收等。我知道，要从零开始构建一个虚拟机，需要相当扎实的计算机科学基础，包括编译原理、数据结构、算法等。我希望这本书能够在我已有的知识基础上，提供一个清晰、系统的学习路径，让我能够逐步理解并实践这些核心概念。尤其令我感兴趣的是，Python的动态类型特性在虚拟机中是如何被高效地处理的，以及Python的垃圾回收机制是如何工作的。如果书中能够对这些Python特有的、也是复杂的部分提供深入的剖析和实现指导，那将是我最大的收获，也必将让我对Python这门语言有更深刻的理解和更强的驾驭能力。

《自己动手写Python虚拟机》这本书的书名就极具吸引力，它承诺的是一种深度学习的体验，一种从“使用者”到“创造者”的转变。我一直以来都对编程语言的执行过程感到好奇，Python作为我最常用的语言，我更是渴望了解它在“幕后”是如何工作的。我期待这本书能够提供一个清晰的框架，来解释虚拟机是如何工作的，包括指令集的设计、字节码的生成与解析、栈帧的管理、内存的分配与回收等等。我知道，构建一个虚拟机是一个非常庞大且复杂的工程，需要对计算机科学的多个方面有深入的理解，例如编译原理、操作系统、数据结构和算法等。我希望这本书能够在我现有的知识基础上，提供一个系统性的指导，让我能够循序渐进地掌握构建虚拟机所需的技术和概念。特别是我对Python的动态类型系统如何被虚拟机处理，以及Python的垃圾回收机制是如何工作的，感到非常好奇。如果书中能够对这些Python特有的机制进行深入的剖析和实现，我相信这将是本书最大的亮点，也必将极大地提升我作为Python开发者的深度理解和技术功底。