Что такое машинный код и как он соотносится с байт-кодом Python?

Ответ

Это два разных уровня инструкций, которые выполняются на разных уровнях абстракции.

1. Машинный код

Это набор низкоуровневых инструкций в двоичном формате (0 и 1), которые центральный процессор (CPU) может исполнять напрямую. Машинный код строго специфичен для архитектуры процессора (например, x86-64, ARM).

Исполнитель: Физический процессор (CPU).
Портируемость: Низкая. Код для одной архитектуры не будет работать на другой.

2. Байт-код Python

Это промежуточное представление исходного кода, которое генерирует компилятор Python. Он не исполняется CPU напрямую.

Исполнитель: Виртуальная машина Python (PVM).
Портируемость: Высокая. Один и тот же байт-код (в .pyc файлах) может выполняться на любой платформе, где есть PVM.

Ключевое отличие: PVM — это программа, которая читает байт-код и выполняет соответствующие ему операции, транслируя их в конечном итоге в машинный код для CPU.

Пример:

Исходный код Python:

import dis

def add_numbers(a, b):
    return a + b

# dis — модуль для дизассемблирования байт-кода
dis.dis(add_numbers)

Вывод (байт-код для PVM, а не машинный код):

  4           0 LOAD_FAST                0 (a)
              2 LOAD_FAST                1 (b)
              4 BINARY_ADD
              6 RETURN_VALUE

Здесь LOAD_FAST и BINARY_ADD — это высокоуровневые инструкции для PVM, а не для физического процессора.