8.7 汇编

一旦这些编译阶段完成，编译器就会拥有帧块列表，每个帧块都包含指令列表和指向下一个块的指针。汇编器（assembler）对基础帧块执行深度优先搜索（DFS），并将指令合并为单字节码序列。

汇编器数据结构

在 Python/compile.c 中声明汇编器状态结构（assembler），其具有以下字段：

字段	类型	用途
a_bytecode	PyObject * ( str )	包含字节码的字符串
a_lineno	int	发出指令后的最后 lineno
a_lineno_off	int	最后的 lineno 字节码偏移量
a_lnotab	PyObject * ( str )	包含 innotab 的字符串
a_lnotab_off	int	偏移到 innotab 中
a_nblocks	int	可达块数
a_offset	int	偏移到字节码
a_postorder	basicblock **	DFS 后序遍历中的块列表

汇编器深度优先搜索算法

汇编器使用深度优先搜索（DFS）遍历基础帧块图中的节点。DFS 算法并不是特定于 CPython 的，但它通常用于图遍历。

CST 和 AST 都是树结构，而编译器状态是一个图结构，其中的节点是包含指令的基础帧块。

基础帧块由两个图链接在一起。一种是基于每个块的 b_list 属性按相反顺序来创建。一系列按字母顺序从 A 到 O 命名的基础帧块，看起来如下图所示：

图不翻译

从 b_list 创建的图用于顺序访问编译器单元（compiler unit）中的每个块（block）。

第二个图使用每个块的 b_next 属性。此列表代表控制流。此图中的顶点是通过调用 compiler_use_next_block(c, next) 创建的，其中 next 是从当前块绘制顶点的下一个块(c->u->u_curblock)。

for 循环节点图可能类似于：

图不翻译

顺序图和控制流图都会被用到，但只有控制流图是执行 DFS 使用到的图。

汇编器 C API

汇编器 API 有一个入口点：assemble() ，它具有以下职责：

• 计算内存分配的块数；

• 确保每个从末端掉落的块都返回 None；

• 解析任何被标记为相对的跳转语句偏移；

• 调用 dfs() 对块执行深度优先搜索；

• 向编译器发送所有指令；

• 把编译器状态作为入参调用 makecode() 以生成 PyCodeObject。

代码不翻译

深度优先搜索

深度优先搜索由 Python.compile.c 中的 dfs() 执行，它跟随每个块中的 b_next 指针，通过转换 b_seen 把块标记为所看到的，然后以相反的顺序将它们添加到汇编器的 a_postorder 列表中。

该函数在汇编器的后序列表和每一个块上循环，如果它有跳转操作，则递归调用 dfs() 进行该跳转：

代码不翻译

一旦汇编器使用 DFS 将图汇编到 CFG 中，就可以创建 code object。