用C#解释Python字节码（具有精细控制）

Question

对于我的一个项目想法，我有以下需求，这非常准确：

我希望能够在每个字节码指令的基础上执行Python代码（如有必要，可在手前预编译）。我还需要访问Python VM内部的内容（框架堆栈、数据堆栈等）。理想情况下，我还希望删除许多Python内置功能，并以自己的方式重新实现其中的一些功能（如文件编写）

所有这些都必须用C#编码（我使用Unity）。

我可以放弃Python的一些实际特性，特别是关于导入等复杂的东西。但是，我希望大部分特性保持不变

我稍微研究了一下IronPython的代码，但它对我来说仍然非常模糊，而且看起来也非常庞大。我开始翻译Byterun（一个用Python编写的Python字节码解释器），但我面临很多困难，因为Byterun利用了Python的许多特性来。。。解释Python

今天，我不要求预先制定一个解决方案（除非你有一个想法？），而是要求一些建议、可以看的地方等等。你对我应该首先研究的东西有什么想法吗

Answer 1

在遥远的过去，我曾尝试过自己实现Python虚拟机，学到了很多东西，但从未接近完全可以工作的实现。我使用C实现作为起点，特别是https://github.com/python/cpython/tree/main/Objects和 https://github.com/python/cpython/blob/main/Python/ceval.c（查找switch(opcode)）

以下是一些要点：

掌握Python对象模型。使用实例化、属性访问、索引和切片、调用、比较、算术操作和表示所需的方法实现抽象PyObject类。为None、boolean、int、float、string、tuple、list和dictionary提供具体的实现

实现VM的核心：一个帧对象，它在操作码上循环，并使用一个巨大的switch语句（在这里的C实现之后）将其分派给PyObject的相应方法。框架应该为操作码的操作人员维护一个PyObjects堆栈。根据操作码的不同，参数从堆栈中弹出并推送到堆栈上。dict可用于存储和检索局部变量。使用Frame对象为函数对象创建PyObject

熟悉名称空间的概念以及Python构建名称空间概念的方式。使用dict将（属性）名称映射到对象，实现模块、类和实例对象

最后，根据需要添加尽可能多的内置函数，以获得有用的实现

我认为你很容易低估自己的工作量，但是。。。玩得开心