PlayGround Article Python, C Pythonを読む - 1 hiroki 2019年1月11日 Created with Sketch. 0 Created with Sketch. 27 Pythonのインタプリタ[CPython](https://github.com/python/cpython/tree/3.6)(3.6)の実装を`main`関数から読んでいきます． 第一回は`main`関数と関数`Py_Main`です． 誤りがございましたら，ご指摘いただけると幸いです． --- ## [`main`](https://github.com/python/cpython/blob/3.6/Programs/python.c#L19) C言語は必ず`main`関数から実行される．`CPython`の`main`関数は，`Programs/python.c`で定義されている． マクロ[`MS_WINDOWS`](https://github.com/python/cpython/blob/3.6/PC/python_ver_rc.h#L9)が定義されている場合，関数`wmain`を定義する．定義されていない場合，関数`main`を定義する．`wmain`はMicrosoft固有の仕様で，ワイド文字に対応し，`main`関数として振る舞う． 関数`wmain`および関数`main`は，コマンドライン引数を関数`Py_Main`に渡す．ただし関数`main`ではメモリの確保と解放の処理が実装されている． ``` wmain(int argc, wchar_t **argv) { return Py_Main(argc, argv); } ``` ## [`Py_Main`](https://github.com/python/cpython/blob/3.6/Modules/main.c#L349) Pythonのインタプリタは次のインターフェイスを提供する． ### 対話モードで実行 `-i`オプションを指定して`Python`が実行された場合，または他のインターフェイスで実行されない場合，対話モードを実行する． 関数[`PyImport_ImportModule`](https://docs.python.jp/3/c-api/import.html#c.PyImport_ImportModule)に文字列`"readline"`を渡す． ``` v = PyImport_ImportModule("readline"); ``` 関数`PyImport_ImportModule`は，引数に与えられたモジュール名のモジュールをインポートする．上記の処理では文字列`"readline"`を引数に与えているので，モジュール[`readline`](https://docs.python.jp/3/library/readline.html#module-readline)をインポートする． 次に，関数[`RunStartupFile`](https://github.com/python/cpython/blob/3.6/Modules/main.c#L131)と関数[`RunInteractiveHook`](https://github.com/python/cpython/blob/3.6/Modules/main.c#L154)を実行する． ``` if (filename == NULL && stdin_is_interactive) { Py_InspectFlag = 0; /* do exit on SystemExit */ RunStartupFile(&cf); RunInteractiveHook(); } ``` 関数`RunStartupFile`は，対話モードで`Python`ソースコードを実行する前に，環境変数[`PYTHONSTARTUP`](https://docs.python.jp/3/using/cmdline.html#envvar-PYTHONSTARTUP)で指定されたファイルを読み込み， ``` char *startup = Py_GETENV("PYTHONSTARTUP"); ``` 関数[`PyRun_SimpleFileExFlags`](https://docs.python.jp/3/c-api/veryhigh.html#c.PyRun_SimpleFileExFlags)を実行し，ファイルの`Python`ソースコードを実行する． ``` (void) PyRun_SimpleFileExFlags(fp, startup, 0, cf); ``` 関数`RunInteractiveHook`は，関数`PyImport_ImportModule`，関数[`PyObject_GetAttrString`](https://docs.python.jp/3/c-api/object.html#c.PyObject_GetAttrString)，関数[`PyObject_CallObject`](https://docs.python.jp/3/c-api/object.html#c.PyObject_CallObject)を実行する．関数`PyImport_ImportModule`はモジュール[`sys`](https://docs.python.jp/3/library/sys.html#module-sys)をインポートし， ``` sys = PyImport_ImportModule("sys"); ``` 関数`PyObject_GetAttrString`はオブジェクト`sys`から属性[`__interactivehook__`](https://docs.python.jp/3/library/sys.html#sys.__interactivehook__)を取得し， ``` hook = PyObject_GetAttrString(sys, "__interactivehook__"); ``` 関数`PyObject_CallObject`は`__interactivehook__`を呼び出し， ``` result = PyObject_CallObject(hook, NULL); ``` 対話モードに対して環境変数`PYTHONSTARTUP`で指定されたファイルの`Python`ソースコードをフック(拡張)する． 最後に，関数`Py_Main`は関数[`run_file`](https://github.com/python/cpython/blob/3.6/Modules/main.c#L312)を実行する． ``` sts = run_file(fp, filename, &cf); ``` 関数`run_file`は関数[`PyRun_AnyFileExFlags`](https://docs.python.jp/3/c-api/veryhigh.html#c.PyRun_AnyFileExFlags)を実行し， ``` run = PyRun_AnyFileExFlags(fp, filename_str, filename != NULL, p_cf); ``` 対話モードで`Python`ソースコードを実行する． ### コマンドを実行 `-c`オプションを指定して`Python`が実行された場合，`コマンド`として渡された`Python`ソースコードを実行する． 関数[`run_command`](https://github.com/python/cpython/blob/3.6/Modules/main.c#L289)を実行する． ``` sts = run_command(command, &cf); ``` 関数`run_command`は関数[`PyRun_SimpleStringFlags`](https://docs.python.jp/3/c-api/veryhigh.html#c.PyRun_SimpleStringFlags)を実行し， ``` ret = PyRun_SimpleStringFlags(PyBytes_AsString(bytes), cf); ``` 文字列`command`に含まれる`Python`ソースコードを実行する． ### モジュールを直接実行 `-m`オプションを指定して`Python`が実行された場合，`モジュール`をスクリプトとして実行する． 関数[`RunModule`](https://github.com/python/cpython/blob/3.6/Modules/main.c#L181)を実行する． ``` sts = (RunModule(module, 1) != 0); ``` 関数`RunModule`は関数`PyImport_ImportModule`を実行し，モジュール[`runpy`](https://docs.python.org/ja/3/library/runpy.html#module-runpy)をインポートする． ``` runpy = PyImport_ImportModule("runpy"); ``` 最後に，関数`Py_Main`は関数`run_file`を実行する． ``` sts = run_file(fp, filename, &cf); ``` 関数`run_file`は関数`PyRun_AnyFileExFlags`を実行し， ``` run = PyRun_AnyFileExFlags(fp, filename_str, filename != NULL, p_cf); ``` モジュールの`Python`ソースコードを直接実行する． ### ファイルを実行 コマンドライン引数にファイル名が与えられた場合，ファイルをスクリプトとして実行する． 関数`_Py_wfopen`を実行してファイルを読み込み， ``` fp = _Py_wfopen(filename, L"r"); ``` 関数`Py_Main`は関数`run_file`を実行する． ``` sts = run_file(fp, filename, &cf); ``` 関数`run_file`は関数`PyRun_AnyFileExFlags`を実行し， ``` run = PyRun_AnyFileExFlags(fp, filename_str, filename != NULL, p_cf); ``` ファイルの`Python`ソースコードを実行する． --- エタらなければ，続きます．
