讓Python快5倍最新計劃：優(yōu)化解釋器和內(nèi)存管理

2020 年秋，CPython 核心開發(fā)者 Mark Shannon 提出了關(guān)于 Python 的幾個性能改進，這個提議被稱為 “香農(nóng)計劃” (Shannon Plan)。

Shannon 隨后創(chuàng)建了 Faster Cpython 項目，他希望在 4 年的時間里，通過多個版本的更新將 Python 的速度提升 5 倍。

不久之后微軟正式加入該計劃，該公司支持包括 Mark Shannon、Guido van Rossum 在內(nèi)的開發(fā)人員，致力于「Faster CPython」項目的研究。

近日，Mark Shannon 和 Michael Droettboom介紹了面向 Python 3.13 的計劃。

他們提出了三個可并行推進的工作：

推出 Tier 2 優(yōu)化器

從 Python 代碼中啟用子解釋器 (PEP 554)

優(yōu)化內(nèi)存管理

Tier 2 優(yōu)化器的目標是將花在解釋器上的時間減少至少 50%，其工作計劃大致如下：

讓 Tier 2 解釋器運轉(zhuǎn)起來

生成 superblocks

實現(xiàn)基本的 superblock 管理功能

至于從 Python 代碼中啟用子解釋器，這項工作建立在 Python 3.12 中 per-interpreter GIL 的基礎(chǔ)上，方便 Python 程序員利用 Python 代碼子解釋器中更好的并行性（無需編寫 C 擴展）。

目前已有針對這項工作的草案：PEP 554。首先需要更新并推動早日獲得批準，以便在必要時改變方向。

最后，關(guān)于優(yōu)化內(nèi)存管理方面。性能分析數(shù)據(jù)顯示，內(nèi)存管理和循環(huán) GC 花費了相當多的時間。目前的計劃是：

通過改進數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來減少分配

花費更少的時間進行循環(huán) GC

至于官方 JIT，Shannon 曾表示實現(xiàn) JIT 的第一步是實現(xiàn)一個跟蹤解釋器，但由于需要兼顧其他工作，引入 JIT 編譯器的工作還有一段路要走，“最早可能要到 3.13 才能到達”。（其實 Shannon 一直對 CPython 是否真的需要引入 JIT 持懷疑態(tài)度）

有開發(fā)者“銳評”了該團隊與另一個項目的內(nèi)部斗爭 ——完全移除 CPython 解釋器的 GIL（全局解釋器鎖）。

他認為 Faster Python 團隊在這場斗爭中在“政治”上處于更好的位置。

審核編輯：劉清