為什么要問這個問題？

我想要用Python實現(xiàn)WebAssembly，這并不是什么秘密。這不僅可以讓Python進入瀏覽器，而且由于iOS和Android都支持將JavaScript作為應(yīng)用的一部分運行，因此Python也可以進入移動開發(fā)。想到這些我就覺得興奮。

但是每當(dāng)想到創(chuàng)建一個新Python實現(xiàn)的艱巨任務(wù)時，我就會不斷地問自己：

“Python究竟是什么？”

我們使用CPython已經(jīng)很長時間了，以至于我懷疑我們大多數(shù)人都認(rèn)為“ Python == CPython”。PyPy試圖將兼容做到極致，所以他們打算實現(xiàn)CPython的實現(xiàn)細(xì)節(jié)?；旧?，我所知道的大多數(shù)Python實現(xiàn)都會為通過CPython的測試套件而努力，并盡可能與CPython兼容。

這就有點可怕了。

CPython實現(xiàn)的Python非常動態(tài)，它公開了許多東西，只有當(dāng)你以某種方式使用解釋器實現(xiàn)Python才有意義。例如，PyPy有一個基本的解釋器使用JIT，但是你可以通過Python中的很多東西來迫使PyPy關(guān)閉JIT并堅持使用字節(jié)碼。僅憑REPL就讓Python變得十分動態(tài)，因為輸入到REPL的所有內(nèi)容都會由解釋器動態(tài)地解析、編譯和執(zhí)行。

因此我開始思考：Python到底是什么的問題？這門語言的核心究竟是什么？究竟Python實現(xiàn)需要覆蓋到哪些基本功能，才能成為人們心目中認(rèn)可的Python實現(xiàn)？還有以我來看，將Python直接編譯成WebAssembly的實現(xiàn)需要付出多少代價？

Python是否需要REPL？

我真正開始思考這個問題是當(dāng)我開始思考將Python編譯成WebAssembly都需要什么的時候。這并不是要實現(xiàn)另一個解釋器，而是從Python源代碼產(chǎn)生靜態(tài)的WebAssembly，并且它依然可以稱為“Python”。

我知道的，通過eva或compile進行動態(tài)編譯可能不容易實現(xiàn)，因為WebAssembly的安全模型會在加載時驗證模塊。這意味著沒有辦法在其他代碼的內(nèi)存空間內(nèi)運行任意代碼，這可能會加劇實現(xiàn)REPL的難度。

但這讓我思考：Python真的需要REPL嗎？別誤會我的意思，它非常方便，但是我的意思是，如果某個實現(xiàn)不包含REPL，那么它還是Python嗎？我認(rèn)為無REPL的Python仍然是Python，只是缺少（可能是關(guān)鍵的）功能。

這不禁讓我思考必須將Python的哪些部分視為“ Python”的想法。

沒有l(wèi)ocals行不行？能夠?qū)⒍x的所有局部變量及其值都收集到一個字典中，這是非常動態(tài)的東西。如果你使用像CPython這種解釋器，那么只需要從當(dāng)前的執(zhí)行幀里取一些東西就能獲得locals。但在編譯語言中，實現(xiàn)這一點需要大量工作，因為你必須知道應(yīng)當(dāng)何時收集這些信息，因為調(diào)用locals的時候并不一定所有信息都存在。

如果有人重載了locals怎么辦？同樣，在CPython中這也不是什么問題，因為builtins模塊有一個__dict__屬性，只需要重載它，就會向下傳遞到以后的調(diào)用中。但在編譯語言中，做類似的檢測需要大量的工作，最終會影響性能。

那么sys.settrace呢？它會觸發(fā)每個字節(jié)的回調(diào)，而如果代碼已經(jīng)編譯，這一點是無法實現(xiàn)的。盡管你可以通過檢查每行末尾是否設(shè)置了跟蹤函數(shù)來模仿這一行為，但這似乎有點過了，因為絕大多數(shù)情況下這種鉤子并不存在（盡管可以實現(xiàn)為編譯器開關(guān)）。

那么sys._getframe呢？編譯語言并不一定能夠直接訪問每個執(zhí)行幀，那么你還要不要模擬這一行為？由于任何函數(shù)都可以請求執(zhí)行幀，你必須時刻準(zhǔn)備著提供執(zhí)行幀。

可見，Python中有很多東西加劇了編譯的難度（因此Nuitka擁有更大的能力來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)）。但是我敢打賭，上面提到的內(nèi)容在99.9%的情況下都不會使用，因此，如果這些功能沒有實現(xiàn)，那么是否仍可以將其視為“Python”？

具備多少兼容性才有意義？

這個問題我沒有很好的答案。但是這個問題的答案標(biāo)志著實現(xiàn)Python的難度以及與現(xiàn)有軟件的兼容性。我會說，我認(rèn)為WebAssembly不需要支持大量的Python軟件。WebAssembly可以訪問Rust和JavaScript等其他語言生態(tài)系統(tǒng)，因此你需要的某個東西完全有可能在其他語言中已經(jīng)實現(xiàn)了。

我沒有答案

也許我們可以開發(fā)一個將Python代碼直接轉(zhuǎn)換為WebAssembly并犧牲性能兼容性的編譯器。也許我們可以開發(fā)針對WebAssembly設(shè)計的解釋器，同時與先前已有的代碼保持兼容性。也許可以僅在其WebAssembly工作中支持RustPython。也許Pyodide可以實現(xiàn)這一點。我認(rèn)為這些都有可能，這些都有可能激發(fā)人們的興趣，進而產(chǎn)生更好的結(jié)果。