0

0

Python 栈帧结构与函数调用机制

冷漠man

冷漠man

发布时间:2026-02-26 19:33:01

|

336人浏览过

|

来源于php中文网

原创

python 栈帧结构与函数调用机制

帧(Frame)是 Python 函数执行时的运行时上下文

每次函数调用,Python 解释器都会在调用栈上创建一个栈帧对象(frame),它封装了该次调用所需的所有信息:局部变量、参数、代码对象(co_code)、当前指令偏移(f_lasti)、上层帧引用(f_back)、全局/内置命名空间等。栈帧不是用户直接构造的,而是由解释器在 CALL_FUNCTION 等字节码指令执行时自动压入 CPython 的 C 栈(实际是堆上分配的结构体,但逻辑上构成调用栈)。

函数调用本质是字节码驱动的栈帧切换

Python 源码经编译生成字节码,函数调用对应 CALL_FUNCTIONCALL_METHOD 等指令。执行时:

  • 解释器从栈顶弹出参数和被调函数对象
  • 检查函数类型:若为普通函数,用其 __code__ 创建新帧;若为内置函数(如 len()),跳过帧创建,直接执行 C 实现
  • 新帧的 f_back 指向上一帧,形成链表式调用链
  • 控制权移交新帧,从 f_lasti = -1 开始执行字节码

栈帧对象可被 Python 代码访问,用于调试与元编程

通过 inspect.currentframe() 或异常对象的 tb_frame 可获取当前或异常发生处的帧。常见用途包括:

造次
造次

Liblib打造的AI原创IP视频创作社区

下载
  • 动态查变量:读取 frame.f_locals(注意:修改它对实际局部变量无效,因解释器可能优化为快速局部变量数组)
  • 追溯调用链:遍历 frame.f_back 直到为 None,配合 frame.f_code.co_name 获取函数名
  • 实现装饰器调试:在装饰器中打印 inspect.stack()[1] 查看调用位置

递归与栈溢出:帧数量受限制,但可调整

CPython 默认递归深度限制为 1000(可通过 sys.getrecursionlimit() 查看)。每层递归新增一个栈帧,超出则抛出 RecursionError。这是因为每个帧需内存+管理开销,且底层 C 栈空间有限。可通过 sys.setrecursionlimit(n) 提高限制,但不解决根本问题——深度递归应改用迭代或尾递归优化(Python 不原生支持,需手动改写)。

立即学习Python免费学习笔记(深入)”;

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
golang结构体相关大全
golang结构体相关大全

本专题整合了golang结构体相关大全,想了解更多内容,请阅读专题下面的文章。

385

2025.06.09

golang结构体方法
golang结构体方法

本专题整合了golang结构体相关内容,请阅读专题下面的文章了解更多。

200

2025.07.04

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

425

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

598

2023.08.10

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

425

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

598

2023.08.10

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

425

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

598

2023.08.10

Golang 实际项目案例:从需求到上线
Golang 实际项目案例:从需求到上线

《Golang 实际项目案例:从需求到上线》以真实业务场景为主线,完整覆盖需求分析、架构设计、模块拆分、编码实现、性能优化与部署上线全过程,强调工程规范与实践决策,帮助开发者打通从技术实现到系统交付的关键路径,提升独立完成 Go 项目的综合能力。

1

2026.02.26

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 22.5万人学习

Django 教程
Django 教程

共28课时 | 4.5万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 1.7万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号