PyPy

PyPy

Тип	Интерпретатор и компилятор Python
Написана на	Python
Операционная система	Кроссплатформенный
Последняя версия	1.9 (8 июня 2012)
Состояние	Имплементация Python 2.7.2
Лицензия	Лицензии MIT
Сайт	http://pypy.org

PyPy — это интерпретатор языка программирования Python, который написан на Python и может компилировать сам себя.

Цели проекта

PyPy был задуман как реализация Python написанная на Python. Тот факт, что PyPy реализован на языке высокого уровня делает его более гибким и позволяет легче экспериментировать с новыми возможностями чем CPython и легко определить области, где он может быть улучшен.

PyPy призван обеспечить единый механизм трансляции. Он поддерживает фреймворк для реализации динамических языков программирования и осуществляет четкое разделение между спецификацией языка и его реализацией.

Он также призван обеспечить совместимость, гибкость и быстроту реализации языка программирования Python и позволяет реализовывать новые возможности без необходимости программирования на языке низкого уровня.^[1]

Трансляция

PyPy состоит из стандартного интерпретатора и транслятора.

Интерпретатор полностью реализует язык Python, используя ограниченное подмножество языка, называемого RPython (Restricted Python). В отличие от стандартного Python, RPython является статически типизированным для более эффективной компиляции^[2].

Транслятор является набором инструментов, который анализирует код RPython и переводит его в языки более низкого уровня, такие как C, байт-код Java или CIL. Он также поддерживает подключаемые сборщики мусора и позволяет опционально включать Stackless. Также он включает JIT-компилятор для трансляции кода в машинные инструкции во время исполнения программы.

PyPy как средство реализации интерпретаторов

Компилятор языка RPython можно использовать и для написания интерпретаторов с других языков программирования. Добавив в код такого интерпретатора импорт класса JitDriver и создание его экземпляра, а затем передав в этот класс списки глобальных переменных, изменяемых и неизменяемых в ходе выполнения программы, а также сделав ещё несколько очевидных деклараций, мы, после трансляции с флагом --opt=jit:, получаем работающий JIT-компилятор языка.^[3]

История проекта

PyPy является продолжением проекта Psyco, JIT-компилятора для Python, разработанный Армином Риго (Armin Rigo). Цель PyPy в том, чтобы иметь JIT-компилятор с охватом, который не был доступен для Psyco. PyPy начался как исследовательский проект для разработчиков.

Достигнув зрелой стадии развития и официальной версии 1.0 в середине 2007 года, следующий акцент был сделан на выпуск production-ready версии с большей совместимостью с CPython.

Версия 1.1 была выпущена 28 апреля 2009 года.

В марте 2010 года вышла версия 1.2, в которой особое внимание было уделено скорости. Эта версия включает в себя JIT-компилятор, который работает, но не рекомендуется для использования в production.

26 ноября 2010 года была выпущена версия 1.4. Эта версии впервые в режиме JIT-компилятора по скорости превосходит CPython^[4]. Также разработчики считают, что эта версия готова для использования в production^[5].

В рамках PyPy разрабатывается специальная версия интерпретатора pypy-stm, в которой реализована программная транзакционная память^[6][7]. Использование транзакционной памяти позволит избавится от GIL и упростит распараллеливание Python приложений на многоядерных системах.

Поддерживаемые бэкенды

• C — трансляция кода RPython в C и запуск как родной программы; это стандартный режим работы;
• CIL — Common Intermediate Language;
• JVM — Java Virtual Machine;
• Python — транслятор PyPy также может быть запущен в интерпретаторе Python, хотя скорость работы будет крайне низкой; эта возможность полезна для отладки.

По состоянию на 2010, PyPy отказался от JavaScript в качестве бэкенда.^[8]

Совместимость с CPython

Версия 1.4 совместима с версией Python 2.5 и может работать на 32-х и 64-х битных платформах. PyPy полностью поддерживает модули написанные на чистом Python. Для использования бинарных (.so и .pyd) расширений PyPy имеет начальную поддержку API CPython в виде отдельного модуля cpyext. Для нормальной работы этих расширений требуется их перекомпиляция.^[9]

Известно, что следующие библиотеки и фреймворки могут работать в PyPy^[9]:

• ctypes
• django (базы данных не поддерживаются, за исключением sqlite)
• twisted (без поддержки SSL)
• pylons
• nevow (en:nevow)
• pyglet (en:pyglet)

См. также

В Википедии есть портал «Свободное программное обеспечение»

• Раскрутка компилятора
• Cython
• Shedskin, транслятор Python в код C++
• Psyco
• Rubinius, реализация Ruby на Ruby

Примечания

1. ↑ Samuele Pedroni PyPy - Goals and Architecture Overview (March 2007). Архивировано из первоисточника 30 июня 2012.
2. ↑ «It is a proper subset of Python, restricted in a way that enables easy analysis and efficient code generation», Ancona et al., 2007.
3. ↑ Andrew Brown, Tutorial: Writing an Interpreter with PyPy, Part 1, Part 2: Adding a JIT,
   Руководство: пишем интерпретатор с JIT на PyPy (перевод),
   Репозиторий исх. кода
   В статье, описывается реализация Brainfuck на RPython
4. ↑ PyPy Speed Center: Comparison
5. ↑ PyPy Status Blog: PyPy 1.4: Ouroboros in practice
6. ↑ PyPy Status Blog «Global Interpreter Lock, or how to kill it»
7. ↑ Представлен pypy-stm
8. ↑ Re: [pypy-dev] pypy appears to have entirely removed all mention of javascript
9. ↑ ^{1 2} PyPy :: Python compatibility

Литература

• Davide Ancona, Massimo Ancona, Antonio Cuni, Nicholas D. Matsakis, 2007. RPython: a Step Towards Reconciling Dynamically and Statically Typed OO Languages. In Proc. Dynamic Language Symposium (DLS), 2007. ACM Press.
• Carl Friedrich Bolz, Antonio Cuni, Maciej Fijalkowski, 2009. Tracing the meta-level: PyPy’s Tracing JIT Compiler. In Proc. ICOOOLPS, 2009. ACM Press.
• Corbet, Jonathan PyPy: the other new compiler project. LWN.net (May 19, 2010). Архивировано из первоисточника 26 мая 2012.
• Corbet, Jonathan A brief experiment with PyPy. LWN.net (May 11, 2011). Архивировано из первоисточника 26 мая 2012.
• von Eitzen, Chris. PyPy 1.7 widens the performance “sweet spot”, Heinz Heise (англ.)русск. (November 21, 2011).
• Rose, John A Day with PyPy. Oracle Corporation (December 02, 2011). Архивировано из первоисточника 26 мая 2012.
• Gaynor, Alex Quora is now running on PyPy. Quora (August 12, 2011). Архивировано из первоисточника 26 мая 2012.

Ссылки

• pypy.org — официальный сайт PyPy
• PyPy на Launchpad
• Benjamin Peterson — PyPy