最近我在學習 Python 的運行模型。我對 Python 的一些內部機制很是好奇，比如 Python 是怎么實現類似 YIELDVALUE、YIELDFROM 這樣的操作碼的；對于 遞推式構造列表(List Comprehensions)、生成器表達式(generator expressions)以及其他一些有趣的 Python 特性是怎么編譯的；從字節碼的層面來看，當異常拋出的時候都發生了什么事情。翻閱 CPython 的代碼對于解答這些問題當然是很有幫助的，但我仍然覺得以這樣的方式來做的話對于理解字節碼的執行和堆棧的變化還是缺少點什么。GDB 是個好選擇，但是我懶，而且只想使用一些比較高階的接口寫點 Python 代碼來完成這件事。

所以呢，我的目標就是創建一個字節碼級別的追蹤 API，類似 sys.setrace 所提供的那樣，但相對而言會有更好的粒度。這充分鍛煉了我編寫 Python 實現的 C 代碼的編碼能力。我們所需要的有如下幾項，在這篇文章中所用的 Python 版本為 3.5。

一個新的 Cpython 操作碼
新操作碼：DEBUG_OP

這個新的操作碼 DEBUG_OP 是我第一次嘗試寫 CPython 實現的 C 代碼，我將盡可能的讓它保持簡單。 我們想要達成的目的是，當我們的操作碼被執行的時候我能有一種方式來調用一些 Python 代碼。同時，我們也想能夠追蹤一些與執行上下文有關的數據。我們的操作碼會把這些信息當作參數傳遞給我們的回調函數。通過操作碼能辨識出的有用信息如下：

所以呢，我們的操作碼需要做的事情是：

聽起來挺簡單的，現在開始動手吧！聲明：下面所有的解釋說明和代碼是經過了大量段錯誤調試之后總結得到的結論。首先要做的是給操作碼定義一個名字和相應的值，因此我們需要在 Include/opcode.h中添加代碼。

這部分工作就完成了，現在我們去編寫操作碼真正干活的代碼。
實現 DEBUG_OP

在考慮如何實現DEBUG_OP之前我們需要了解的是 DEBUG_OP 提供的接口將長什么樣。 擁有一個可以調用其他代碼的新操作碼是相當酷眩的，但是究竟它將調用哪些代碼捏？這個操作碼如何找到回調函數的捏？我選擇了一種最簡單的方法：在幀的全局區域寫死函數名。那么問題就變成了，我該怎么從字典中找到一個固定的 C 字符串？為了回答這個問題我們來看看在 Python 的 main loop 中使用到的和上下文管理相關的標識符 enter 和 exit。