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对上层用户/开发人员

对硬件的性能影响

提前声明：以下内容来自AI，不一定符合实际。

一、C++ 编译--执行流程：

源代码(.cpp) ↓ 预处理器 → 处理#include, #define等宏 ↓ 编译前端 → 词法分析、语法分析、语义分析 ↓ (生成抽象语法树AST) 编译中端 → 中间代码生成(LLVM IR) ↓ (平台无关优化) 编译后端 → 目标代码生成(x86/ARM等) ↓ 汇编器 → 生成目标文件(.obj/.o) ↓ 链接器 → 合并多个目标文件+库文件 ↓ 可执行文件(.exe/.elf) ↓ 操作系统加载器 → 分配内存，创建进程 ---- 开始执行 ↓ CPU直接执行 → 机器指令在CPU流水线中运行

二、Python 执行流程：

注意，python语言没有编译流程，C++是编译+执行性语言，python是解释执行性语言。

源代码(.py) ↓ 词法分析器 → 生成Token流 ↓ 语法分析器 → 生成抽象语法树(AST) ↓ 编译为字节码 → 生成.pyc文件（可选） ↓ Python虚拟机 → 解释执行字节码 ↓ Python运行时 → 管理对象、内存、异常等 ↓ C API层 → Python对象到C结构的转换 ↓ 操作系统调用 → 通过libc等C库 ↓ 硬件执行

可见，C++的类型检查，词法和语法分析等在编译阶段就已经由编译器完成，无需在执行阶段耗费时间；但是python没有编译阶段，所有工作需要再执行阶段进行，而且python是C语言的转换，运行是需要转到C语言，又耗费时间。

--python解释器(对于官方Cpython版本)，主要基于C语言实现。

python虚拟机的作用

python解释器是一个"软件实现的CPU”，专门用来执行python代码。

python解释器是一个"软件实现的CPU”，专门用来执行python代码，python代码由python解释器执行，再由python解释器调用C接口实现和硬件的交互执行。

层级结构：

你的Python代码 ↓ Python解释器（软件实现的虚拟机） ↓ 1. 解释执行字节码（纯软件，Python实现） ↓ 2. 调用C实现的内部函数（性能关键部分） ↓ C标准库和系统调用接口（libc等） ↓ 操作系统内核 ↓ 硬件

总结对比