Чому не існує компілятора python для рідного машинного коду?

Як я розумію, причина різниці швидкостей між компільованими мовами та python полягає в тому, що перший компілює код до кінця до коду рідної машини, тоді як python - у байт-коді python для інтерпретації PVM. Я бачу, що таким чином коди python можна використовувати в декількох операційних системах (принаймні в більшості випадків), проте я не розумію, чому не існує додаткового (і необов'язкового) компілятора для python, який компілює так само, як традиційні компілятори . Це дозволить програмісту вибрати, що для них важливіше; багатоплатформованість виконання або продуктивність на рідній машині. Загалом; чому не існує мов, які могли б поводитись як складеними та інтерпретованими?

Ні. Причина, по якій існують різниці в швидкості між мовами, такими як Python і C ++, полягає в тому, що мови, що мають статичний тип, дають компілятору тони інформації про структуру програми та її дані, що дозволяє оптимізувати як обчислення, так і доступ до пам'яті. Оскільки C ++ знає, що змінна має тип int, вона може визначити оптимальний спосіб управління цією змінною ще до запуску програми. У Python, з іншого боку, час виконання не знає, яке значення має змінну праворуч, поки інтерпретатор не досягне рядка. Це надзвичайно важливо для структур, де в C ++ компілятор може легко визначити розмір структури та кожне розташування її полів у пам'яті під час компіляції. Це дає йому величезну силу для прогнозування способів використання даних і дозволяє оптимізувати їх відповідно до цих прогнозів.

Щоб ефективно компілювати такі мови, як Python, вам потрібно:

1. Переконайтесь, що структура даних статична під час виконання програми. Це проблематично, оскільки Python має eval та метакласи. Обидва дозволяють змінити структуру програми на основі вхідних даних програми. Це одна з речей, які надають Python такі виразні сили.
2. Визначте типи всіх змінних, структур та класів із самого вихідного коду. Хоча це можливо до певної міри, система та алгоритм статичного типу були б настільки складними, що їх було б практично неможливо реалізувати корисним способом. Ви можете зробити це для підмножини мови, але точно не для всього набору мовних особливостей.

Два поняття можуть допомогти нам краще зрозуміти, чому компільований Python на кодовому машинному коді не може працювати так швидко, як компільований C або інші загальнозбірні мови. Їх називають ранньою зв'язкою та пізньою зв'язкою.

Слід почати з того, що я не експерт Python, і я прийшов на цей сайт випадково. Але мені подобається цей сайт.

Як було сказано в іншій відповіді тут, компілятор C ++ може знати багато про програму та приймати рішення щодо того, які операції використовувати для конкретних структур даних. Як приклад, якщо дві цілі змінні потрібно додати разом, компілятор знає, що вони є власними цілими числами, наприклад, 32 біти шириною, і він може додати їх разом з однією інструкцією "ADD". Таким чином, вона компілює інструкцію ADD у код. Він заблокований і не може бути змінений під час роботи програми. Це рання обов'язковість.

З іншого боку, на такій мові, як Python, ми могли б очікувати, що програма поєднує різні типи даних разом складними способами. Тепер компілятор не знає, чи наші 2 змінні - цілі числа, плавці, рядки чи списки. Таким чином, він повинен скласти код, який визначає цю інформацію під час виконання, та вибрати правильну операцію під час роботи програми. Це є пізнім прив'язкою, і ми можемо зрозуміти, що під час роботи програми буде досягнуто додаткової роботи. Це ціна, яку ви платите за збереження цих параметрів відкритими на такій мові, як Python, але це забезпечує максимальну гнучкість роботи.

Я думаю, що це має більше спільного з самою специфікою Python, з тієї ж причини, що ви не можете скласти C # до машинного коду. Мовна специфіка фактично зробить ваші програми помилковими, навіть якщо це можливо через характер мови. Чому б просто не вивчити мову С? Це набагато простіше, ніж C ++ і трохи вдосконалений, ніж Python, але все ж доступний.