Executing sliced Python byte codes sometimes results in "SystemError: unknown opcode"

Question

给定一个由以下 3 行代码编译而成的代码对象：

code = compile('''a = 1 / 0 # bad stuff. avoid running this!
b = 'good stuff'
c = True''', '', 'exec')

哪个调用 dis.dis(code) 会反汇编成：

  1           0 LOAD_CONST               0 (1)
              2 LOAD_CONST               1 (0)
              4 BINARY_TRUE_DIVIDE
              6 STORE_NAME               0 (a)

  2           8 LOAD_CONST               2 ('good stuff')
             10 STORE_NAME               1 (b)

  3          12 LOAD_CONST               3 (True)
             14 STORE_NAME               2 (c)
             16 LOAD_CONST               4 (None)
             18 RETURN_VALUE

如何提取和运行第二行的字节码，b = 'good stuff'？

例如，如果我想提取运行最后一行 c = True 的字节码，它从字节索引 12 开始，我可以将代码对象的 co_code 属性，其中包含原始字节码，从索引 12 构造一个 types.CodeType 对象，然后用它调用 exec:

import types
code3 = types.CodeType(
    code.co_argcount,
    code.co_kwonlyargcount,
    code.co_nlocals,
    code.co_stacksize,
    code.co_flags,
    code.co_code[12:],
    code.co_consts,
    code.co_names,
    code.co_varnames,
    code.co_filename,
    code.co_name,
    code.co_firstlineno,
    code.co_lnotab,
    code.co_freevars,
    code.co_cellvars)
exec(code3)
print(eval('c'))

以便它正确输出分配给 c 的值：

True

但是，如果我尝试提取和运行只是第二行 b = 'good stuff' 的字节码，其范围从索引 8 到 12（不是包括 12):

code2 = types.CodeType(
    code.co_argcount,
    code.co_kwonlyargcount,
    code.co_nlocals,
    code.co_stacksize,
    code.co_flags,
    code.co_code[8:12],
    code.co_consts,
    code.co_names,
    code.co_varnames,
    code.co_filename,
    code.co_name,
    code.co_firstlineno,
    code.co_lnotab,
    code.co_freevars,
    code.co_cellvars)
exec(code2)
print(eval('b'))

它产生：

XXX lineno: 1, opcode: 0
Traceback (most recent call last):
  File "/path/file.py", line 21, in <module>
    exec(code2)
  File "", line 1, in <module>
SystemError: unknown opcode

调用 dis.dis(code2) 将显示新代码对象似乎包含 b = 'good stuff':

的正确字节代码

  1           0 LOAD_CONST               2 ('good stuff')
              2 STORE_NAME               1 (b)

所以我错过了什么？

Answer 1

我正在回答我自己的问题，因为我找不到关于这个主题的文档，我花了一段时间才弄清楚我遗漏了什么，所以它可能会让碰巧遇到同样问题的其他人受益。

事实证明，每个代码块都需要到return一个值——不return一个值不是一个选项。如果没有明确的 return 语句，那么 None 将被隐式 returned，正如问题中显示的最后两个字节代码所证明的那样：

             16 LOAD_CONST               4 (None)
             18 RETURN_VALUE

因此，通过从索引 12 中为 c = True 的最后一行切片字节码，我无意中包含了 None 的尾随隐式 return，幸运地满足了代码块要求return一个值。

当我尝试将 b = 'good stuff' 的第二行的字节码从索引 8 切片到 12 时，情况并非如此，因为它遗漏了最后两个字节代码为 return None，从而导致 SystemError: unknown opcode 异常。

所以要解决这个问题，只需要附加最后两个字节码（实际上总共 4 个字节，因为字节码实际上已经变成了 "word" Python 中的代码 3 ) 到切片：

code2 = types.CodeType(
    code.co_argcount,
    code.co_kwonlyargcount,
    code.co_nlocals,
    code.co_stacksize,
    code.co_flags,
    code.co_code[8:12] + code.co_code[-4:],
    code.co_consts,
    code.co_names,
    code.co_varnames,
    code.co_filename,
    code.co_name,
    code.co_firstlineno,
    code.co_lnotab,
    code.co_freevars,
    code.co_cellvars)
exec(code2)
print(eval('b'))

这将正确输出：

good stuff

Executing sliced Python byte codes sometimes results in "SystemError: unknown opcode"

Executing sliced Python byte codes sometimes results in "SystemError: unknown opcode"

python

bytecode

python-3.x