Per quanto diversi siano, ci sono una manciata di concetti comuni che condividono tutti i linguaggi di programmazione moderni e seri. Due di questi sono il nucleo della risposta per le tue domande precedenti.
Quali passaggi si verificano tra me premendo il pulsante Invio e il codice macchina generato dal mio codice Python in esecuzione sulla mia CPU?
Il codice viene analizzato, analizzato e inserito in un interprete. Si tratta di un'area molto importante dell'informatica nota come teoria dei compilatori . Un compilatore è un programma che traduce il codice da una lingua (il codice sorgente) in un'altra lingua (in genere codice macchina, anche se esistono "transpilers" che traducono da una lingua di alto livello in un'altra). Questo è un argomento davvero enorme che potresti dedicare anni alla ricerca, ma ecco la versione di base:
Il compilatore inizia con un parser , una routine che legge il codice sorgente e applica le regole di sintassi del linguaggio per capire se ha senso come codice Python valido (nel tuo caso). In caso contrario, il parser genererà un errore e il compilatore uscirà, ma in caso affermativo, il parser genera quello che è noto come albero di sintassi astratto, o in breve AST. L'AST è una struttura di dati ad albero i cui nodi contengono ciascuno un elemento della sintassi. Ad esempio, se dici x = 5, potresti finire con un BinaryExpressionnodo con un operatorvalore di =, un Leftvalore di ReferenceExpression(x)e un Rightvalore di IntegerLiteralExpression(5). L'intero programma può essere rappresentato da un grande albero come questo.
Una volta che il parser produce un AST, la seconda fase è l'analisi semantica . In parole povere, questo significa "capire cosa significa questo AST". Controlla l'AST per determinare se hai fatto qualcosa di illegale anche se è un'analisi valida (ad esempio, cercando di chiamare una funzione a 1 argomento con 3 argomenti) e genera errori se lo fai. Altrimenti, analizza l'AST ed esegue le modifiche per renderlo più semplice da capire per una macchina.
La terza fase è la generazione del codice. Una volta che si dispone di un AST completamente analizzato, semplificato e valido, lo si inserisce nel generatore, che percorre l'AST e produce codice nella lingua di output. Questo è il tuo prodotto finito.
Con Python, utilizza un interprete anziché un compilatore. Un interprete funziona esattamente come un compilatore, con una differenza: invece della generazione del codice, carica l'output in memoria ed esegue direttamente sul sistema. (I dettagli esatti su come ciò può accadere possono variare selvaggiamente tra lingue e interpreti diversi).
E come si collega al sistema di runtime Python e / o alla libreria?
Tutti tranne i linguaggi più semplici sono dotati di una serie di funzioni predefinite che sono importanti per una grande percentuale di utenti e che sarebbero difficili da implementare da soli per un motivo o per l'altro. Il loro codice può chiamare queste funzioni senza la necessità di librerie di terze parti. (Ad esempio, in Python avete print, che invia output a stdout. Buona fortuna implementandolo da soli!) Questo set di funzioni è generalmente raccolto in una libreria condivisa che il codice può chiamare in fase di esecuzione, motivo per cui è noto come la libreria di runtime della lingua, o semplicemente "il runtime" in breve.