5.1 为什么 CPython 是用 C 语言而不是用 Python 语言来实现

CPython 中的 C 来源于 C 语言，这表明 Python 发行版本是用 C 语言写的。

这个结论基本是正确的：CPython 中的编译器是用纯 C 语言写的。但是许多的标准库模块是用纯 Python 语言或者是 C 及 Python 语言混写而成。

所以为什么 CPython 编译器是用 C 语言而不是 Python 语言来实现？

这个问题的答案在于编译器是如何工作的。主要有两种类型的编译器：

1. 自编译编译器：是用他们要编译的语言所写成的编译器，比如：Go 编译器。这个过程是由一个称为“自举”的过程所实现；

2. 源到源编译器：是用另一种已经有编译器的语言实现的编译器。

如果你想从零开始写一门新的编程语言，则你需要一个可执行应用来编译你的编译器！正是由于需要一个能做任何事情的编译器，所以在开发一门新语言的初始阶段时通常需要用一种更老、更稳定的语言来编写。

还有一些工具可以使用语言规范创建分析器，你将在本章后面了解到这一点。主流的编译器生成器有：GNU Bison，Yacc 和 ANTLR。

See Aslo

如果你想了解更多关于分析器的信息，那么可以下载并查看 lark 项目。lark 是一个用 Python 编写的上下文无关文法的分析器。

一个编译器自举的优秀案例是 Go 编程语言。第一个 Go 编译器其实是用 C 语言写的，但当 Go 语言可以被 Go 编译器顺利编译出来后，Go 编译器中 C 语言部分就被 Go 语言慢慢重写替代掉。

另一方面，CPython 保留了 C 语言的实现。许多标准库模块，如：ssl 模块或者 sockets 模块，都是用 C 语言编写的以访问底层操作系统 API。

Windows 和 Linux 内核中用来创建网络套接字、使用文件系统或者和显示器交互的 API 都是用 C 语言编写的。因此，Python 的扩展模块主要用 C 语言实现是合理的。在本书的后续章节，你会了解到 Python 标准库和 C 模块。

还有一个用 Python 语言实现的 Python 编译器叫做：PyPy。PyPy 的logo是一条衔尾蛇，用这个logo来表达本身的自编译特性。

Python 交叉编译器的另一个例子是 Jython。Jython 是用 Java 语言编写的并且可以将 Python 源码编译为 Java 字节码。Jython 使得引用 Java 模块及相关类变得更简单，就像在 CPython 中导入 C 库以及在 Python 语言中使用它们更加简单。

创建编译器的第一步是要定义语言。如下示例不是一个有效的 Python 代码：

def my_example() <str>:
{
    void* result = ;
}

编译器在编译代码之前，需要有严格的语法结构规则。

注

对于本书的剩余部分，./python 特指 CPython 的编译版本。但实际的命令依赖于你的操作系统。

对于 Windows：

> python.exe

对于 Linux：

$ ./python

对于 MacOS：

$ ./python