用 python 模拟 python 交互解释器

smallwh

python 你不知道的模块
——用 python 模拟 python 交互解释器

先宣布一个重大消息：
2024年9月16日，python 开始了 3.14 版本的内测，详情见此




玩笑开到这里。其实，这是一个用 python 写的交互解释器。而且非常简单，学会了便可以去坑小伙伴了。

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一、准备工作：
1. python 环境
2. 有或有过想用 python 写交互解释器的冲动


二、分析：
1.本次要用到的模块有 sys 和 code ，两者都是 python 内置模块，都由 python 语言编写。
code 模块是对 codeop 模块的封装，不过在此我们不需要了解 codeop 模块。

2. code 模块共有两个类和两个函数，功能对应如下：

名称	作用
InteractiveInterpreter	这个类处理解释器状态（即用户的命名空间）。它不处理缓冲、输入提示符或着输入文件名。
InteractiveConsole	这个类尽可能模拟交互式解释器的行为，建立在 InteractiveInterpreter 的基础上，并有输入缓冲。
interact	最终模拟解释器的函数。它会创建一个新的 InteractiveConsole 实例。
compile_command	判断代码是否完整有效的函数。

*名词的解释：

名称	解释
解释器状态	就是预先定义好的一些变量和函数，比如标准解释器中 __name__ 为 '__main__'
输入提示符	举两个例子： >>> 和 ... 。熟悉吧？
输入文件名	Traceback (most recent call last):   File "<stdin>", line 1, in <module>     1/0 ZeroDivisionError: division by zero <stdin>就是输入文件名

3. interact 函数更方便、更简单。
interact(banner=None, readfunc=None, local=None, exitmsg=None)
banner：解释器一开始打印的消息，传入一个字符串。默认值为尽可能模拟交互解释器的行为，但因为模拟得太像加了注意区分的提示。
readfunc：用来读取输入的函数，默认是 InteractiveConsole.raw_input 。
local：用户的命名空间，传入一个字典，默认为 {"__name__": "__console__", "__doc__": None} 。
exitmsg：解释器退出时打印的消息，传入一个字符串。默认值为"now exiting InteractiveConsole..."。
注意，调用 exit() 不算作解释器退出。必须引发 EOFErroe 才会打印该消息。在 windows 控制台中运行时，按下 CTRL+Z 后回车可引发。


三、实践：
1.

import code
code.interact()
#最简单的交互式解释器

2.上面的效果和 python 交互式解释器还有点区别。下面来一个更像的。
我们先来看一下 interact() 的实现（删减掉了注释）

def interact(banner=None, readfunc=None, local=None, exitmsg=None):
    console = InteractiveConsole(local)
    if readfunc is not None:
        console.raw_input = readfunc
    else:
        try:
            import readline #Windows该模块不可用
        except ImportError:
            pass
    console.interact(banner, exitmsg)

我们要让开始和结束时打印的信息完全相同。同时要让报错信息也相同。
对代码进一步化简，修改（比如删掉”一定“不会跑的 if 语句）：

import code
import sys

banner = """Python %s on %s
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.""" %(sys.version, sys.platform)
local = {"__name__": "__main__", "__doc__": None}
exitmsg = ''

console = code.InteractiveConsole(local,filename='<stdin>')
console.interact(banner,exitmsg)

保持为 .py 文件，运行，看看你能不能找出有什么区别。
（当然 idle 里面颜色会不一样）


3.模拟 python3.14 。

import code
import sys
sys.version = 'Python 3.14.1 (tags/v3.14.1:580fbb0, Sep 16 2024, 15:57:54) [MSC v.1924 64 bit (AMD64)]'

banner = """Python %s on %s
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.""" %(sys.version, sys.platform)
local = {"__name__": "__main__", "__doc__": None}
exitmsg = ''

console = code.InteractiveConsole(local,filename='<stdin>')
console.interact(banner,exitmsg)

四、总结：
code 模块里类的方法多数是为 InteractiveConsole.interact 服务的，单独没什么大用途。模块很小，可以自己看源码、帮助手册，找到更多的玩法。

追根溯源，输入的代码是用内置函数 compile 编译的。因为 eval 函数不能运行代码，exec 函数不能求值，所以许多自己写交互式解释器的都失败了。而 compile 编译后得到一个代码对象后再用 exec 运行，可以克服两者的缺点。python 的内置模块和内置函数，就像一片藏有许多美丽贝壳的沙滩，而我们从没有完整地探索过。如果你知道有哪些实用或好玩的内置函数和模块，也欢迎分享。

最后，感谢大家和鱼C这个平台，如果有什么问题和错误，欢迎提问、指出。
祝大家中秋节快乐！

某一个“天”

好玩，

某一个“天”

某一个“天”

嘿嘿，谢谢

芜湖666

厉害

很cool的阳

简柠啦

kerln888

咔咔咔米

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trinityee