在Python字节码中fast代表什么？

Question

如在LOAD_FAST. LOAD_CONST是显而易见的。或者也许快速只是代表“快速”并且是加载局部变量的快速方法？

Answer 1

LOAD_FAST用于局部变量，通过索引访问数组中的值。这比通过名称访问字典中的变量值LOAD_NAME（从当前函数对象向外搜索所有范围）要快。

在 Python 2 中，函数局部变量可以通过使用数组进行优化，也可以动态添加局部变量并需要使用LOAD_NAME. 如果您使用withexec语句locals()，则无法优化局部变量，因为exec可能会添加任意局部变量，并且 Python 无法知道它们是局部变量还是应该被视为全局变量：

>>> def optimised(bar): return bar
...
>>> dis.dis(optimised)
  1           0 LOAD_FAST                0 (bar)
              3 RETURN_VALUE
>>> def not_optimised(bar):
...     exec bar
...     return spam  # global, or local? Python can't know
...
>>> not_optimised("spam = 42")
42
>>> not_optimised("ham = 'no spam!'")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in not_optimised
NameError: name 'spam' is not defined
>>> dis.dis(not_optimised)
  2           0 LOAD_FAST                0 (bar)
              3 LOAD_CONST               0 (None)
              6 DUP_TOP
              7 EXEC_STMT

  3           8 LOAD_NAME                0 (spam)
             11 RETURN_VALUE

这也反映在function.__code__.co_flags标志变量中，该inspect.CO_OPTIMIZED位被设置：

>>> import inspect
>>> bool(optimised.__code__.co_flags & inspect.CO_OPTIMIZED)
True
>>> bool(not_optimised.__code__.co_flags & inspect.CO_OPTIMIZED)
False

在 Python 3 中，exec删除该语句后，局部变量始终会被优化，并且您不再可以动态设置局部变量。

LOAD_NAME仍在 Python 3 中使用，但从未在关键代码中使用。当您使用变量注释时，为创建类对象生成的字节码用于LOAD_NAME访问映射，例如：__annotations__

>>> import dis
>>> dis.dis("class Foo:\n    bar: int\n")
  1           0 LOAD_BUILD_CLASS
              2 LOAD_CONST               0 (<code object Foo at 0x10e050df0, file "<dis>", line 1>)
              4 LOAD_CONST               1 ('Foo')
              6 MAKE_FUNCTION            0
              8 LOAD_CONST               1 ('Foo')
             10 CALL_FUNCTION            2
             12 STORE_NAME               0 (Foo)
             14 LOAD_CONST               2 (None)
             16 RETURN_VALUE

Disassembly of <code object Foo at 0x10e050df0, file "<dis>", line 1>:
  1           0 LOAD_NAME                0 (__name__)
              2 STORE_NAME               1 (__module__)
              4 LOAD_CONST               0 ('Foo')
              6 STORE_NAME               2 (__qualname__)
              8 SETUP_ANNOTATIONS

  2          10 LOAD_NAME                3 (int)
             12 LOAD_NAME                4 (__annotations__)
             14 LOAD_CONST               1 ('bar')
             16 STORE_SUBSCR
             18 LOAD_CONST               2 (None)
             20 RETURN_VALUE