為什么問這個問題?

我們需要一個用于WebAssembly的Python實現(xiàn)，這已經(jīng)不是什么秘密了。它不僅將Python引入到瀏覽器中，而且由于iOS和Android都支持將JavaScript作為應(yīng)用的一部分運行，它也將Python引入到移動端。這一切都讓我興奮。

但是，當(dāng)想到創(chuàng)建一個新的Python實現(xiàn)這一令人生畏的任務(wù)時，我的大腦也開始問這個問題:Python到底是什么?我們與CPython一起生活了這么長時間，我懷疑我們中的大多數(shù)人只是簡單地認(rèn)為“Python == CPython”。PyPy試圖做到兼容，以便實現(xiàn)CPython的實現(xiàn)細節(jié)。基本上，我所知道的大多數(shù)Python實現(xiàn)都努力通過CPython的測試套件，并盡可能地與CPython兼容。

這是令人生畏的。由CPython實現(xiàn)的Python是非常動態(tài)的，并且暴露了許多只有在使用解釋器實現(xiàn)Python時才有意義的東西。例如，PyPy有一個用于JIT的基線解釋器，但是在Python中可以使用許多東西來強制PyPy關(guān)閉JIT并堅持使用字節(jié)碼。僅靠REPL就可以使事情變得非常動態(tài)，因為解釋器會立即對進入REPL的所有內(nèi)容進行動態(tài)解析、編譯和執(zhí)行。

這讓我開始思考Python到底是什么?這門語言的核心是什么?所有的Python實現(xiàn)需要涵蓋什么樣的基線，才能真正能夠?qū)⒆约悍Q為人們?nèi)阅苷J(rèn)出的Python實現(xiàn)?或者從我的角度來看，一個人需要實現(xiàn)多少才能直接編譯Python到WebAssembly，并且仍然被認(rèn)為是Python實現(xiàn)?

Python需要REPL嗎?

真正讓我開始思考這個問題的是當(dāng)我開始思考如何將Python編譯成WebAssembly?沒有實現(xiàn)另一個解釋器，但實際上發(fā)出靜態(tài)WebAssembly從Python源代碼，并仍然合理地稱為“Python”。

我知道的一件事是，通過eval()或compile()進行動態(tài)編譯可能不太容易，因為WebAssembly的安全模型在加載時驗證模塊。這就意味著在其他代碼的內(nèi)存空間中并不存在運行任意代碼的結(jié)構(gòu)，這可能會使REPL的實現(xiàn)變得棘手。

但這讓我思考:Python真的需要REPL嗎?不要誤解我的意思，它非常方便，但是如果一個實現(xiàn)沒有REPL，它就不再是Python了嗎?我認(rèn)為沒有應(yīng)答的Python仍然是Python，它只是缺少一個(潛在的關(guān)鍵)特性。

這讓我開始思考Python的哪些部分需要被認(rèn)為是“Python”?

沒有當(dāng)?shù)厝四隳苌顔?它是一個非常動態(tài)的事情，能夠任意地收集所有定義的局部變量和它們的值到一個字典。如果你在一個像CPython這樣的intepreter中，你只需要從當(dāng)前執(zhí)行框架中獲取一些局部變量。但是在編譯語言中，這需要做更多的工作，因為您必須知道何時收集所有這些信息，因為調(diào)用local()時，這些信息并不一定是到處都有的。

或者人們重寫local()本身怎么樣?在CPython中，這不是什么大問題，因為builtins模塊有一個__dict__，你可以覆蓋它，它將簡單地傳播到任何未來的調(diào)用。但是在編譯語言中，進行這種檢測需要花費更多的精力，而且這樣的檢查最終會降低性能。

關(guān)于sys.settrace ()呢 ?它實際上會觸發(fā)每個字節(jié)碼的回調(diào)，如果代碼被編譯，它就不能正常工作。您可以通過檢查是否在每一行后面設(shè)置了跟蹤函數(shù)來偽造它，但是當(dāng)您大多數(shù)時候沒有設(shè)置這樣的鉤子時，這樣做似乎有點過分(不過，它可能是在這種支持下編譯的編譯器標(biāo)志)。

那么sys._getframe()呢?編譯語言并不一定要直接訪問執(zhí)行框架，所以您需要費心去模擬它嗎?由于執(zhí)行幀可以被任何函數(shù)請求，所以您需要隨時準(zhǔn)備按需提供執(zhí)行幀。

正如您所看到的，Python中有很多東西使得編譯變得困難(Nuitka因此更有能力接受這個挑戰(zhàn))。但我敢打賭，我上面提到的東西你在99.9%的時間里都不會用到，所以如果一個實現(xiàn)沒有使用它們，它還能被認(rèn)為是“Python”嗎?

有多少兼容性是有用的?

我對這個問題沒有很好的答案。但是它的答案說明了實現(xiàn)Python的難度以及它與現(xiàn)有軟件的兼容性。我想說的是，我認(rèn)為WebAssembly不需要支持大量的Python軟件就可以發(fā)揮作用。WebAssembly可以訪問其他語言生態(tài)系統(tǒng)，比如Rust和JavaScript，所以用其他語言實現(xiàn)需要的東西的可能性絕對大于零。

我沒有答案

開發(fā)一個將Python代碼直接轉(zhuǎn)換為WebAssembly并犧牲一些兼容性以提高性能的編譯器可能是有意義的。開發(fā)一個以WebAssembly的設(shè)計為目標(biāo)，同時又能保持與現(xiàn)有代碼的兼容性的解釋器可能是有意義的。在他們的WebAssembly努力中，簡單地支持RustPython可能是有意義的。也許Pyodide能幫我們到達那里。我不認(rèn)為這些可能性在本質(zhì)上都是錯誤的，它可能只會歸結(jié)為引起人們足夠興趣的那一個，從而看到它對別人有用。