Visualizando o Bytecode do Python

Segundo a documentação, o módulo dis suporta a análise do bytecode do CPython através da desmontagem do código compilado. O código extraído é o mesmo código de 3 endereços usado pelo interpretador.

Exemplo 1

Considere o seguinte código:

import dis

def soma(val1, val2):
    return val1 + val2

dis.dis(soma)

Salve esse código como python-dis-1.py. Ao executar este script obtemos a seguinte saída:

4    0    LOAD_FAST 0 (val1)
     3    LOAD_FAST 1 (val2)
     6    BINARY_ADD
     7    RETURN_VALUE

Neste bytecode gerado pela definição da função soma é claramente visto que é primeiro carregado o primeiro argumento, depois o segundo argumento e então é executada a operação de adição. Por fim é retornado o valor do “registrador”.

Python é interessante porque é possível mostrar de forma mais clara e rápida a transformação de uma linguagem de alto nível para uma linguagem de baixo nível, neste caso, um código intermediário que é usado pela máquina virtual que interpreta o bytecode.

Exemplo 2

Considere o seguinte código:

import dis

def fatorial(n):
    if n == 1: return 1
    else: return fatorial(n-1)

dis.dis(fatorial)

Se salvarmos o código e o executarmos, obtemos a seguinte saída:

4         0    LOAD_FAST 0 (n)
          3    LOAD_CONST 1 (1)
          6    COMPARE_OP 2 (==)
          9    POP_JUMP_IF_FALSE 16
         12    LOAD_CONST 1 (1)
         15    RETURN_VALUE
5   >>   16    LOAD_GLOBAL 0 (fatorial)
         19    LOAD_FAST 0 (n)
         22    LOAD_CONST 1 (1)
         25    BINARY_SUBTRACT
         26    CALL_FUNCTION 1 (1 positional, 0 keyword pair)
         29    RETURN_VALUE
         30    LOAD_CONST 0 (None)
         33    RETURN_VALUE

Obtemos um código bem diferente, mas em suma é o mesmo bytecode intermediário, que neste caso implementa empilhamentos de chamadas da função fatorial.

Deixo a cargo do leitor ler e se aprofundar na máquina virtual do Python. Entender como a máquina virtual do Python funciona é importante, mas ainda mais importante é entender e saber escrever programas bem otimizados. O leitor pode encontrar mais detalhes também aqui.

Publicado originalmente em: https://medium.com/@gvfs/visualizando-o-bytecode-do-python-551703e1573d