python常量折疊基礎知識點講解

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1、概念

所謂常量折疊，指的是在編譯時就查找並計算常量表達式，而不是在運行時再對其進行計算，從而會使運行時更加精簡和快速。

2、實例

在 Python 中，我們可以使用反匯編模塊（Disassembler）獲取 CPython 字節碼，從而更好地瞭解代碼執行的過程。

當使用dis模塊反匯編上述常量表達式時，我們會得到以下字節碼：

>>> import dis
>>> dis.dis("day_sec = 24 * 60 * 60")
    0 LOAD_CONST        0 (86400)
    2 STORE_NAME        0 (day_sec)
    4 LOAD_CONST        1 (None)
    6 RETURN_VALUE

從字節碼中可以看出，它隻有一個LOAD_CONST ，以及一個已經計算好的值86400。

這表明 CPython 解釋器在解析和構建抽象語法樹期間，會折疊常量表達式 24 * 60 * 60，並將其替換為計算值 86400。

知識點擴展：

常量折疊的外部細節

當初，咱們將重點轉移到外部的實現細節，即關註 CPython 在哪裡以及如何實現常量折疊。

所有的 AST 優化（包含常量折疊）都能夠在 ast_opt.c 文件中找到。根本的開始函數是 astfold_expr，它會折疊 Python 源碼中蘊含的所有表達式。

這個函數以遞歸形式遍歷 AST，並試著折疊每個常量表達式，如上面的代碼片段所示：

astfold_expr 在折疊某個表達式之前，會嘗試折疊其子表達式（操作對象），而後將折疊操作代理給特定的表達式折疊函數。

特定操作的折疊函數對表達式求值，並返回計算後的常數，而後將其放入 AST 中。

例如，每當 astfold_expr 遇到二值運算時，它便調用 fold_binop，遞歸地計算兩個子操作對象（表達式） 。

fold_binop 函數返回計算後的常量值，如上面的代碼片段所示：

fold_binop 函數通過查看以後運算符的品種，而後調用其相應的處理函數來折疊二值運算。例如，如果以後的操作是加法運算，為瞭計算最終值，它會對其左側和右側操作數調用 PyNumber_Add。

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