Pythonで爆速でHello, World!する

https://shingenpy.connpass.com/event/353887/ でのLTです

1. Python で爆速でHello, World! する 八雲アナグラ(@AnaTofuZ) 2025/05/24 [Shingen.py] Python で学ぶKeycloak を用いた ユーザー管理ハンズオン 1
2. pprint(self) 八雲アナグラ(@AnaTofuZ) 普段はRuby 、趣味でPerl 、たまにPython 使って ます 甲府でエンジニアっぽいイベント開催しようと してます Houtou.pm ( なんでも) Kofu.rb (Ruby) 好きなモジュールはBeautifulSoup4 です 2
3. Houtou.pm 来週のこの時間!! きてくれ!! サーバーレス使わずにVPS とCDN でアプリ組んだ場合のモダンな 構成について話します “ “ #houtoupm では、純粋関数とワークフローオートメーションの蜜 月についてトークする予定です “ “ 3
4. ️: Python でHello, World! したことあ るひと 4
5. Python でHello, World! 何かしらのエディタで開いて print("Hello, World!") 5
6. Python でHello, World! 完 6
7. Python で爆速でHello, World! する 7
8. Hello, World まで print("Hello,World") をpython が処理するまでにはいくつかのステ ップがある 字句解析 構⽂解析 VMが実⾏ Hello, World! 8
9. Hello, World まで 字句解析 print , Hello,World などのトークンに分解 構文解析 トークンの並びをPython で意味があるデータに変換 実行 PythonVM が構文解析のデータを元に命令を実行 字句解析 構⽂解析 VMが実⾏ Hello, World! 9
10. Python の内部処理 print("Hello, World") は実際はこんな感じのPythonVM の命令にな る ❯ python -m dis hello.py 0 0 RESUME 0 1 2 PUSH_NULL 4 LOAD_NAME 0 (print) 6 LOAD_CONST 0 ('Hello, world!') 8 CALL 1 16 POP_TOP 18 RETURN_CONST 1 (None) 10
11. 改めて処理を確認すると いわゆる python のCPython は全部分がC で書かれている つまりPython のコードは実際はC で書ける Hello, World! するだけなら別に構文解析とかする必要もない オブジェクトを作ってprint すればいいだけなので、PythonVM の 命令も短縮できるのでは 11
12. CPython をいじる CPython のメインルーチンで最初からC でPython の print("Hello,World!") を書く ️ 爆速 字句解析 構⽂解析 VMが実⾏ Hello, World! 12
13. 爆速Hello, World! 専用Python を作る 1. https://github.com/python/cpython を git clone 2. パッチを書く 3. ./configure デバッグしたいなら ./configure CFLAGS="-O0 -g" あたり 4. make -j 5. ./python して Hello, World! が出れば勝ち 13
14. 起動時の状態で処理を切り分けている箇所にパッチをいれる static void pymain_run_python(int *exitcode) { ... pymain_header(config); _PyInterpreterState_SetRunningMain(interp); assert(!PyErr_Occurred()); if (config->run_command) { *exitcode = pymain_run_command(config->run_command); } else if (config->run_module) { *exitcode = pymain_run_module(config->run_module, 1); } else if (main_importer_path != NULL) { *exitcode = pymain_run_module(L"__main__", 0); } else if (config->run_filename != NULL) { *exitcode = pymain_run_file(config); } else { *exitcode = pymain_run_stdin(config); } pymain_repl(config, exitcode); goto done; 14
15. Hello, World! を用意する PyUnicode_FromString で文字列からPython のオブジェクトを作れる 今回は簡単のために文字列に直接改行文字をいれておく PyObject *py_str = PyUnicode_FromString("Hello, World!\n"); if (py_str == NULL) { PyErr_Print(); Py_Finalize(); goto error; } 15
16. PyObject を書き込む PyObject_Print でC のファイルポインタにオブジェクトの内容を書 き込める stdout を指定してあげると print っぽくなる int res = PyObject_Print(py_str, stdout, Py_PRINT_RAW); if (res < 0) { PyErr_Print(); goto error; } Py_DECREF(py_str); Py_Finalize(); 16
17. Python のI/O システムを使わずにstdout に書き込んでいる print 関数を厳密にエミュレートする場合は PyFile_WriteObject などのAPI でstdout に書き込むとよい PyObject *sys_module = PyImport_ImportModule("sys"); if (sys_module == NULL) { goto error; } PyObject *stdout_obj = PyObject_GetAttrString(sys_module, "stdout"); if (stdout_obj == NULL) { ... goto error; } PyFile_WriteObject(py_str, stdout_obj, Py_PRINT_RAW); 17
18. ビルドすると... ❯ ./python Python 3.15.0a0 (heads/shingenpy-dirty:557ea496425, Jan 1 1980, 00:00:00) [GCC 14.2.1 20250322] on linux Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. Hello, World! 無事Hello,World! がでた!!! 18
19. まとめ python で Hello, World! した CPython のAPI 意外と怖くない 19