Python으로 작성한 Python 인터프리터

Byterun은 Python으로 구현한 Python interpreter로, CPython과 비슷한 구조를 따라가며 인터프리터의 핵심을 이해하게 해준다.

처리 흐름은 먼저 lexing, parsing, compiling을 거쳐 code object와 bytecode를 만들고, 인터프리터는 그 이후 단계에서 명령을 실행한다.

핵심 개념은 stack machine이다.

• 명령은 LOAD_VALUE, ADD_TWO_VALUES, PRINT_ANSWER처럼 매우 단순하게 시작한다.
• LOAD_VALUE는 상수 목록에서 값을 찾아 stack에 넣는다.
• ADD_TWO_VALUES는 stack에서 두 값을 꺼내 더한 뒤 다시 stack에 넣는다.
• PRINT_ANSWER는 stack의 최종 값을 꺼내 출력한다.

이 설계는 예시처럼 7 + 5를 실행하는 작은 instruction set으로도 동작하며, 같은 구조를 확장하면 더 복잡한 계산도 처리할 수 있다. 또한 상수와 instruction을 분리해 두기 때문에 같은 값을 여러 번 재사용할 수 있다.

이후에는 variables를 추가한다.

• STORE_NAME으로 이름에 값을 저장한다.
• LOAD_NAME으로 이름에서 값을 읽는다.
• 변수 바인딩은 인터프리터의 environment dictionary에 보관한다.

마지막으로, 이 구조가 왜 유용한지 정리한다.

• Python은 흔히 “interpreted language”로 불리지만, 실제로는 compilation step을 거친다.
• Byterun은 속도보다 clarity와 simplicity를 우선해 학습용으로 적합하다.
• Python 인터프리터의 본질이 생각보다 작은 규모로 설명된다는 점을 보여준다.