Python 인터프리터

• Python 인터프리터는 Python 코드를 실행하는 프로그램
  • Python 소스 코드를 읽고 실행 가능한 명령어로 변환하는 역할
• Python은 컴파일러 언어가 아닌 인터프리터 언어로, 프로그램이 실행되는 동안 한 줄씩 코드를 해석하고 실행
• 이 과정에서 Python 인터프리터는 다음과 같은 주요 단계들을 수행합니다.

Python 인터프리터의 주요 구성 요소와 동작 방식

1. 파싱 (Parsing)

   • 소스 코드가 입력되면, 인터프리터는 이를 파싱하여 구문 트리(Syntax Tree)로 변환
   • 파서는 코드의 문법을 검사하고, 토큰(Token)으로 분해하여 구문 트리를 생성
   • 예를 들어, x = 10이라는 코드가 주어지면, 인터프리터는 이를 다음과 같은 구문 트리로 변환합니다:

     Assignment
     ├── Variable: x
     └── Value: 10

2. 바이트코드 생성 (Bytecode Generation)

   • 구문 트리가 생성된 후, 이를 바탕으로 바이트코드(Bytecode)로 변환합니다.
   • 바이트코드는 Python 가상 머신(Python Virtual Machine, PVM)에서 실행 가능한 저수준의 명령어 집합
   • 바이트코드는 일반적으로 .pyc 파일로 저장되며, 이는 실행 속도를 높이기 위해 사용됩니다.

3. 실행 (Execution)

   • 바이트코드는 PVM에 의해 실행됩니다.
   • PVM은 바이트코드를 한 줄씩 읽고, 해당 명령어를 실행합니다.
   • 이 단계에서 변수 할당, 함수 호출, 연산 수행 등이 이루어집니다.

Python 인터프리터의 동작 과정

1. 소스 코드 입력

   • 사용자가 작성한 Python 소스 코드가 인터프리터에 입력됩니다.

2. 렉싱 (Lexing)

   • 소스 코드가 토큰(Token)으로 분해됩니다. 토큰은 언어의 최소 단위로, 키워드, 식별자, 연산자, 리터럴 등이 포함됩니다.

3. 파싱 (Parsing)

   • 토큰들이 구문 트리로 변환됩니다. 이 과정에서 문법 오류가 발생하면, 인터프리터는 오류 메시지를 출력하고 실행을 중단합니다.

4. 바이트코드 생성 (Bytecode Generation)

   • 구문 트리가 바이트코드로 변환
   • 바이트코드는 PVM에서 실행 가능한 명령어 집합

5. 실행 (Execution)

   • PVM이 바이트코드를 실행
   • 이 과정에서 메모리 관리, 변수 할당, 함수 호출 등이 수행

Python 인터프리터의 예시

• 가장 널리 사용되는 Python 인터프리터는 CPython입니다.

• CPython은 C로 구현된 Python 인터프리터로, 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다:

• CPython:

  • 공식 Python 구현체로, 가장 널리 사용됩니다.
  • C로 작성되어 있으며, 성능이 우수합니다.
  • 기본적으로 바이트코드 인터프리터로 동작합니다.

다른 Python 인터프리터로는 Jython, IronPython, PyPy 등이 있습니다:

인터프리터와 컴파일러의 차이

• 인터프리터:

  • 한 줄씩 코드를 해석하고 실행
  • 실행 도중에 코드의 오류를 발견할 수 있음
  • Python, Ruby, JavaScript 등이 인터프리터 언어의 예

• 컴파일러:

  • 전체 코드를 한 번에 해석하여 실행 가능한 바이너리 파일로 변환
  • 변환된 바이너리 파일을 실행할 때는 인터프리터보다 빠릅니다.
  • C, C++, Java 등이 컴파일러 언어의 예입니다.