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minipy

迷你Python解释器，Python实现的编译器+C语言实现的VM.

注意：本项目主要是用于学习编译器相关原理，如果需要用于生产环境，可以参考以下项目

• micropython

如何开始

编译解释器

cd minipy
make && make test

# and enjoy yourself ^_^

打包成可执行文件

# 编辑 pack/main.py

# 打包
python3 build.py pack

# 执行打包后的文件
./pack_main

特性

编译器

位于 /src/python

• mp_opcode.py 字节码定义
• mp_tokenize.py 词法分析器，将代码转换成单词(tokens)
  • 运行 python mp_tokenize.py {script.py} 可以打印出单词
• mp_parse.py 语法分析器，将单词(tokens)转换成语法树(Syntax Tree)
  • 运行 python mp_parse.py {script.py} 可以打印出语法树
• mp_encode.py 代码生成器，将语法树(Syntax Tree)转换成字节码(opcodes)
  • 运行 python mp_encode.py {script.py} 可以打印出字节码(未处理过的)

特性

• 基于栈的计算机模型，字节码定义在 src/python/mp_opcode.py
• 支持异常处理，基于setjmp/longjmp实现
• 支持Native方法扩展
• 支持常用的Python类型
• 支持函数定义、简单类定义
• Mark-Sweep垃圾回收
• 字符串常量池
• 尾调用优化
• [] DEBUG功能
• [] 用户级线程
• [] 类的继承

工具

1. minipy -dis {test.py} 打印字节码(常量处理过)

代码结构

1. main.c 程序入口
2. vm.c 虚拟机入口
3. execute.c 解释器
4. builtins.c 一些常用的内置方法
5. obj_ops.c 对象的操作符实现
6. argument.c 函数调用参数API
7. exception.c 异常处理
8. gc.c 垃圾回收器
9. string.c 字符串处理
10. number.c 数字处理
11. list.c 列表处理
12. dict.c 字典处理
13. function.c 函数/方法处理

类型系统

1. string, 是不可变对象
2. number, 全部使用double类型
3. list, 列表（动态数组）
4. dict, 哈希表
5. function, 包括native的C函数和自定义的Python函数
6. class, 自定义Python类型
7. None, None类型
8. data, 自定义的C语言类型

相关项目

其他Python的实现

• CPython Python的官方实现版本
• micropython 嵌入式版本
• tinypy 64K的迷你版本，支持Python的部分子集
• cython Python的超集，可以把Python转换成C语言编译以提升运行速度，同时也可以简化Python的C语言扩展的开发

其他嵌入式脚本语言实现

• Lua
  • lua 非常流行的嵌入式脚本引擎
  • luajit lua的JIT性能优化版本
• JavaScript
  • quickjs
  • duktape

更多有意思的编译器项目

• ShivyC 一个Python编写的C语言编译器
• NASM 跨平台的x86汇编和反汇编器

协议

• MIT