编译文件 .pyc 与 .pyo

Python 是解释型语言，但为了提高加载速度，会把 .py 源文件编译成字节码（bytecode）缓存。Python 2 中，这些缓存文件与源文件放在同一目录，扩展名为 .pyc 或 .pyo。

.pyc 文件

当模块第一次被导入时，Python 把源代码编译成字节码，保存为 .pyc 文件：

myproject/
    hello.py
    hello.pyc         # 编译后的字节码

下次导入时，如果 .pyc 的修改时间比 .py 新，Python 直接加载 .pyc，跳过编译步骤，加快启动速度。

import hello          # 第一次：编译并保存 hello.pyc
import hello          # 第二次：直接加载 hello.pyc

.pyo 文件

.pyo 是优化过的字节码文件，用 python -O 或 python -OO 生成：

$ python -O script.py       # 生成 .pyo，移除 assert 语句
$ python -OO script.py      # 生成 .pyo，移除 assert 和 docstring

-O 优化级别：

• 移除 assert 语句
• 设置 __debug__ = False

-OO 优化级别：

• 包含 -O 的所有优化
• 移除文档字符串（__doc__ 为 None）

# test_assert.py
assert 1 == 2, "This should fail"

# 普通运行
$ python test_assert.py
AssertionError: This should fail

# -O 运行
$ python -O test_assert.py
# 无输出，assert 被移除了

编译文件的位置

Python 2 中，.pyc 和 .pyo 与 .py 源文件放在同一目录：

project/
    module1.py
    module1.pyc
    module2.py
    module2.pyo
    package/
        __init__.py
        __init__.pyc
        submod.py
        submod.pyc

这会导致目录杂乱，也是 Python 3 改为 __pycache__ 子目录的原因之一。

不生成 .pyc

可以用 -B 选项或设置 PYTHONDONTWRITEBYTECODE 环境变量禁止生成 .pyc：

$ python -B script.py

# 或
$ export PYTHONDONTWRITEBITECODE=1
$ python script.py

也可以在代码中设置：

import sys
sys.dont_write_bytecode = True

这在开发调试时有用，避免修改代码后加载过期的 .pyc。

.pyc 的局限性

.pyc 只加速加载速度，不加速执行速度。字节码在运行时仍需由 Python 虚拟机解释执行，没有编译成机器码。

如果删除 .py 源文件，只保留 .pyc，模块仍然可以导入：

$ rm hello.py
$ python -c "import hello; hello.greet()"   # 可以运行！

但这只是加载 .pyc 中的字节码，无法查看或修改源代码。

与 Python 3 的对比

Python 3 的 __pycache__ 设计更干净，支持多版本共存（Python 3.7 和 3.8 的 .pyc 可以放在同一目录的不同子目录中）。