Python while (1) vs. while(True) — 为什么Python 2的字节码会有区别

在本文中，我们将介绍Python中使用while (1)和while(True)的区别，特别是在Python 2版本中产生的字节码的差异。我们将深入探讨这个问题，并解释为什么会出现这种差异。

Python 2中的字节码

在Python中，代码被解释器编译成字节码，然后由解释器执行。字节码是Python解释器可以理解和执行的中间形式。在Python 2版本中，使用while (1)和while(True)产生的字节码会有一些不同之处。

while (1)的字节码

让我们首先来看一下使用while (1)生成的字节码。下面是一个简单的例子：

def example():
    while (1):
        print("This is an infinite loop")

通过使用dis模块来反汇编上述代码可以得到字节码：

import dis

dis.dis(example)

以下是字节码的输出：

2           0 SETUP_LOOP              14 (to 17)
        >>    3 JUMP_FORWARD             0 (to 6)
    >>    6 LOAD_CONST               0 ('This is an infinite loop')
          9 PRINT_ITEM          
         10 PRINT_NEWLINE       
         11 JUMP_ABSOLUTE            3
    >>   14 POP_BLOCK           
    >>   15 JUMP_FORWARD             0 (to 18)
    >>   18 LOAD_CONST               1 (None)
         21 RETURN_VALUE

可以看到，在这个字节码中，使用SETUP_LOOP指令来设置一个循环块，JUMP_FORWARD指令用于无条件跳转到字节码的另一个位置。当条件不满足时，执行JUMP_ABSOLUTE指令会将程序跳转到字节码的特定位置。因此，while (1)的字节码中，循环永远不会终止。

while (True)的字节码

现在，让我们看一下使用while(True)生成的字节码。以下是一个示例代码：

def example():
    while (True):
        print("This is an infinite loop")

使用相同的方式反汇编代码：

import dis

dis.dis(example)

以下是字节码的输出：

2           0 SETUP_LOOP              16 (to 19)
        >>    3 LOAD_NAME                0 (True)
              6 POP_JUMP_IF_FALSE       18
              9 NOP             
             10 LOAD_CONST               0 ('This is an infinite loop')
             13 PRINT_ITEM          
             14 PRINT_NEWLINE       
             15 JUMP_ABSOLUTE            3
        >>   18 POP_BLOCK           
        >>   19 LOAD_CONST               1 (None)
             22 RETURN_VALUE

可以看到，在这个字节码中，使用POP_JUMP_IF_FALSE指令来判断条件是否为False。如果为False，则跳转到字节码的特定位置，终止循环。因此，while(True)的字节码中，循环将一直执行直到条件为False。

为什么会有差异？

差异的源于Python对while循环条件的处理方式。在Python 2中，while循环的条件必须是一个表达式，而不能是一个语句。因此，使用while (1)时，解释器将1作为一个表达式，而使用while(True)时，解释器将True作为一个表达式。由于解释器在处理这两种情况时使用了不同的字节码指令，因此产生了字节码的差异。

需要注意的是，在Python 3中，这种差异已经被消除了。在Python 3中，while (1)和while(True)的字节码是相同的，因为解释器统一地将1和True都视为表达式。