隐藏源码细节:Python脚本编译pyc文件

2023-01-09 19:24:42 浏览数 (1)

1 简介

Python已经成为耳熟能详的编程语言,得益于其友好、简洁、万物皆对象的特性,逐渐成为“国民工具”。然而,Python相比编译型语言,如C语言,运行速度并不理想。但是其本身也有提高速度的方式—编译成.pyc格式的字节码文件。它的好处是直接由解释器执行.pyc速度更快;可以隐藏待发布的程序细节,让别人不能直接看到代码内容。本文将介绍下.pyc文件的相关知识。

2 Python的特点

首先我们需要介绍下Python的特点:

  • 源码距离底层更远;
  • 运行时都需要生成字节码,交由解释器执行;
  • 每次执行脚本,虚拟机总要多出加载和链接的流程,所以相比于编译型语言速度慢。

其中,.pyc文件是py文件编译后生成的字节码文件(byte code)。.pyc文件经过python解释器最终会生成机器码运行,所以.pyc文件是可以跨平台部署的。在我们运行python文件的时候,首先就会自动查看是否具有.pyc文件,如果有的话,而且.py文件的修改时间和.pyc的修改时间一样,就会读取.pyc文件,否则,Python就会读原来的.py文件。

3 pyc特点

  • .pyc文件是由.py文件经过编译后生成的字节码文件,其加载速度相对于之前的.py文件有所提高;
  • 可以实现源码隐藏,以及一定程度上的反编译。因此,不同版本的python可能运行不了.pyc文件
  • 需要调用自定义模块的话,自定义模块的pyc文件名要改成 <原文件名.pyc>。
  • 运行pyc文件时用的python版本要和生成pyc文件的python版本一致,否则会出现Bad magic number in .pyc file错误

4 pyc文件如何产生

当我们运行python文件程序的时候,Python解释器将源码转换为字节码,然后再由解释器来执行这些字节码,整体执行流程如下:

  • 完成模块的加载和链接;
  • 将源代码翻译为PyCodeObject对象(字节码),并将其写入内存当中(方便CPU读取,起到加速程序运行的作用);
  • 从上述内存空间中读取指令并执行;
  • 程序结束后,根据命令行调用情况(即运行程序的方式)决定是否将PyCodeObject写回硬盘当中(也就是直接复制到.pyc文件中);
  • 之后若再次执行该脚本,则先检查本地是否有上述字节码文件。有则执行,否则重复上述步骤。

5 生成pyc文件方法

分为编译单个文件多个文件,通过命令行操作如下:

代码语言:javascript复制
# 单个文件
python -m py_compile 脚本.py

# 多个文件
python -m compileall 脚本文件所在目录

通过IDLE操作如下:

代码语言:javascript复制
# 单个文件
import py_compile
py_compile.compile(r'脚本.py')

# 多个文件
import compileall
compileall.compile_dir(r'脚本文件所在目录')

运行pyc

代码语言:javascript复制
python 脚本.pyc

6 _pycache__文件夹

解释器首先将其编译为字节码(这是过度简化)并将其存储在__pycache__文件夹中。如果你查看那里你会发现一堆文件在项目文件夹中共享.py文件的名称,只有它们的扩展名为.pyc。它们分别是程序文件的字节码编译版本。

尽管产生了编译文件,但是这些文件与源代码不在同一目录可能会带来调用问题。因此常常使用如下方式产生同级目录下的.pyc文件:

代码语言:javascript复制
python -m compileall -b . # 在脚本所在目录下运行

加上参数-b就可以了。

7 发布python程序过程

在实际发布程序时,可遵循如下几步:

1、编译生成pyc文件,建议增加-O优化项

代码语言:javascript复制
python3 -O -m compileall -b .

2、删除py文件

代码语言:javascript复制
find . -name "*.py"|xargs rm -rf   

3、删除__pycache__目录

代码语言:javascript复制
find . -name "__pycache__" |xargs rm -rf

4、打成tar包

代码语言:javascript复制
cd .. 
tar -cjvf xxx.1.1.0.0.tar.bz2 xxx  

此外还有.pyd、.pyo格式,具体差异可查看:

https://stackoverflow.com/questions/8822335/what-do-the-python-file-extensions-pyc-pyd-pyo-stand-for

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