在这个TypeError消息中提到的“code object”是什么？

Question

在尝试使用Python的exec语句时，我遇到了以下错误：

TypeError: exec: arg 1 must be a string, file, or code object

我不想传递一个字符串或文件，那么什么是代码对象，如何创建一个？

- oneself

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为什么要使用exec？传递字符串或文件有什么问题吗？ - Josh Smeaton

它们在Python/C API参考手册的Code Objects部分中有描述。请参阅Python/C API参考手册(https://docs.python.org/3/c-api/index.html)。 - martineau

Answer 1

创建代码对象的一种方法是使用内置函数compile：

>>> compile('sum([1, 2, 3])', '', 'single')
<code object <module> at 0x19ad730, file "", line 1>
>>> exec compile('sum([1, 2, 3])', '', 'single')
6
>>> compile('print "Hello world"', '', 'exec')
<code object <module> at 0x19add30, file "", line 1>
>>> exec compile('print "Hello world"', '', 'exec')
Hello world

此外，函数具有函数属性__code__（在旧版本中也称为func_code），通过它可以获取函数的代码对象：

>>> def f(s): print s
... 
>>> f.__code__
<code object f at 0x19aa1b0, file "<stdin>", line 1>

- Lie Ryan

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关于 OP 的问题，以及对这个回答的接受，令我困惑的是，如果他们要将一个字符串传递给 compile，那么大多数情况下他们可能会直接将其传递给 exec，并让 exec 在后台将其编译为代码对象。直接调用 compile 的唯一原因是如果应用程序有特定的需要来分离编译和执行步骤（例如同一个代码对象可能会被多次调用，或者即使不会立即运行，输入代码时也希望进行语法检查）。 - ncoghlan

编译命令输出中的行号表示什么？ - YatShan

@YatShan：这不是编译命令的输出。这是自动调用repr(f.__code__)返回的字符串，Python交互式shell为了显示最后一个输入表达式（即f.__code__）的值而进行的操作。它说“第1行”，因为这是函数def的行号。 - martineau

Answer 2

这里有一篇优秀的博客文章，作者是丹·克罗斯塔（Dan Crosta），他解释了这个主题，包括如何手动创建代码对象，以及如何再次反汇编它们：

探索Python代码对象

- Daniel Werner

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好的链接。以备后用，如果该链接失效：该页面讨论通过compile创建代码对象，理解对象的内部结构，并略微查看底层字节码。 - Mike Williamson

Answer 3

关于Code objects的描述可以在这里找到:

Code objects表示已编译为字节码的Python可执行代码。和函数对象不同，代码对象不包含对函数全局变量（定义所在的模块）的显式引用；此外，函数对象中存储了默认参数值，而不是代码对象中存储（因为默认参数值代表运行时计算出的值）。与函数对象不同，代码对象是不可变的，且不包含对可变对象（直接或间接）的引用。

- C. K. Young

Answer 4

使用dis.dis来解析代码，看看它包含了什么内容。

检查code对象的一个基本方法是将其解析为在Daniel的回答链接中提到的。

import ast
import dis

myast = ast.parse('''def inc(i):
    return i + 1

print(inc(2))
''')
# print(ast.dump(myast, indent=2))
print(ast.unparse(myast))
code = compile(myast, 'mymodule', 'exec')
exec(code)
dis.dis(code)

输出：

def inc(i):
    return i + 1
print(inc(2))
3
  0           0 RESUME                   0

  1           2 LOAD_CONST               0 (<code object inc at 0x7f85fbfae800, file "mymodule", line 1>)
              4 MAKE_FUNCTION            0
              6 STORE_NAME               0 (inc)

  4           8 PUSH_NULL
             10 LOAD_NAME                1 (print)
             12 PUSH_NULL
             14 LOAD_NAME                0 (inc)
             16 LOAD_CONST               1 (2)
             18 PRECALL                  1
             22 CALL                     1
             32 PRECALL                  1
             36 CALL                     1
             46 POP_TOP
             48 LOAD_CONST               2 (None)
             50 RETURN_VALUE

Disassembly of <code object inc at 0x7f85fbfae800, file "mymodule", line 1>:
  1           0 RESUME                   0

  2           2 LOAD_FAST                0 (i)
              4 LOAD_CONST               1 (1)
              6 BINARY_OP                0 (+)
             10 RETURN_VALUE

所以我们可以看到，这实际上解释了代码实际包含的内容，即Python字节码，并且在dis模块本身上有文档记录：https://docs.python.org/3.11/library/dis.html 在Python 3.11.4和Ubuntu 23.04上进行了测试。

- Ciro Santilli OurBigBook.com