python编译&反编译，你不知道的心机与陷阱

程序员文章站 2022-05-17 21:02:06

...

谈到python的文件后缀，说眼花缭乱也不为过.来看看你遇到过哪些类型！

.py

如果这个不知道，呵呵…那请出门左拐，你还是充钱那个少年，没有一丝丝改变。接着打游戏去吧…

.pyc

这个后缀应该算是除了python的py代码外，遇到最多的一种文件类型了。虽然python被普遍认为是一种解释性语言，但谁说它就不能被编译后执行呢？python通过compile生成的pyc文件，然后由python的虚拟机执行。相对于py文件来说，编译成pyc本质上和py没有太大区别，只是对于这个模块的加载速度提高了，并没有提高代码的执行速度，通常情况下不用主动去编译pyc文件。那pyc文件存在的意义在哪里？
除了略微提高的模块加载速度外，更多的当然是为了一定意义上的保护源码不被泄露了。
当然为什么说一定意义？因为既然有编译，就毕竟存在反编译喽，这个一会儿说…
如何将py文件编译成pyc文件呢？方法有三：

1.使用python直接编译

python -m sample.py

2. py_compile

import py_compile
py_compile.compile('sample.py')

3. compileall

import compileall
compileall.compile_file('sample.py')
compileall.compile_dir(dirpath)

三种方式一看便知，区别在于compileall可以一次递归编译文件夹下所有的py文件

.pyo

pyo是源文件优化编译后的文件，pyo文件在大小上，一般小于等于pyc文件。这个优化没有多大作用，只是移除了断言。原文如下：

When the Python interpreter is invoked with the -O flag, optimized code is generated and stored in .pyo files. The optimizer currently doesn’t help much; it only removes assert statements. When -O is used, all bytecode is optimized; .pyc files are ignored and .py files are compiled to optimized bytecode.

使用方式：python -O -m py_compile sample.py

.pyd

看到了前几种，相信d这个字母大家猜猜就能想到，它是python的动态链接库；动态链接库（DLL）文件是一种可执行文件，允许程序共享执行特殊任务所必需的代码和其他资源；你在python安装目录的DLL文件夹下，就可以看到它们了。

.pyz(w)

从Python 3.5开始，定义了.pyz和.pyzw分别作为“Python Zip应用”和“Windows下Python Zip应用”的扩展名。
新增了内置zipapp模块来进行简单的管理，可以用Zip打包Python程序到一个可执行.pyz文件。
使用也比较简单，但无法想pyinstaller等打包exe工具一样脱离python环境单独运行，而且这类文件往往拿文本编辑器就能看到它的源码信息，总体来说还是比较鸡肋。

.exe

为什么会再单独提到exe文件，因为python有很多可以将python源码打包成exe的工具，从而脱离python环境单独运行。感兴趣的朋友可以去看看我之前总结的文章：Python打包工具--Pyinstaller详细介绍

python反编译

所谓道高一尺魔高一丈，不管是python、java还是C语言，只要有编译，必然存在反编译的操作。不管再怎么去考虑加密，势必都有人能**，只是成本不同而已，所以编译只可作为一种防君子不防小人的操作。今天主要和大家聊聊pyc文件的反编译，其中有哪些小心机的做法与陷阱。
首先，反编译既然是一种非正常手段，python自然不会原生附带该模块，我们需要安装它：
pip install uncompyle6
操作呢，也比较简单命令行下输入：
uncompyle6 sample.pyc(pyo) > sample.py
这就完了？说好的心机与陷阱呢？哈哈，接着看…

使用注释的心机

我们来创建一个名为BreezePython.py的文件，并将下面的代码进行编译和反编译，来看看反编译后的内容与原始代码有什么差异

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : 王翔
# @微信号 : King_Uranus
# @公众号 : 清风Python
# @GitHub : https://github.com/BreezePython
# @Date : 2019/12/15 11:16
# @Software : PyCharm
# @version ：Python 3.7.3
# @File : tmp.py

import platform

def test():
    """
    这是一个测试方法，用来验证反编译
    :return: None
    """
    # 打印系统详情
    print(platform.platform())

test()

编译：

python -m BreezePython.py

反编译：
uncompyle6 BreezePython.cpython-37.pyc > output.py
下来看看反编译后的文件有什么区别吧：

# uncompyle6 version 3.6.4
# Python bytecode 3.7 (3394)
# Decompiled from: Python 3.7.3 (v3.7.3:ef4ec6ed12, Mar 25 2019, 22:22:05) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)]
# Embedded file name: C:\Users\Administrator\Desktop\uncompile\BreezePython.py
# Size of source mod 2**32: 453 bytes
import platform

def test():
    """
    这是一个测试方法，用来验证反编译
    :return: None
    """
    print(platform.platform())


test()
# okay decompiling BreezePython.cpython-37.pyc

相比于原始的代码，有什么差别？没错，注释…文档注释默认会保留，但使用# 进行的注释，却在编译+反编译的过程中丢失了。那么如果你是个心机boy，代码注释都用#去写吧，即便反编译了代码，没有注释的情况下，即便我们自己也会被大段没有注释的代码搞疯掉了，哈哈。

反编译的陷阱

反编译就万无一失么？NO…举一个例子吧，这段代码随意而为，只是为了让反编译的时候抛出错误：

class Demo:
    def __init__(self, color):
        self.color = color

    def jduge(self):
        if not self.color:
            return "get None"
        if not self.color == 'red':
            mood = "disappointed"
            return "I'm %s,I like white best" % mood
        return "get None..."


if __name__ == '__main__':
    Main = Demo("red")
    print(Main.jduge())

正常情况这段代码应该返回：get None…
但这段代码反编译后成了什么样子？

# uncompyle6 version 3.6.4
# Python bytecode 3.7 (3394)
# Decompiled from: Python 3.7.3 (v3.7.3:ef4ec6ed12, Mar 25 2019, 22:22:05) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)]
# Embedded file name: C:\Users\Administrator\Desktop\uncompile\BreezePython.py
# Size of source mod 2**32: 391 bytes

class Demo:
    def __init__(self, color):
        self.color = color
    def jduge(self):
        if not self.color:
            return 'get None'
        else:
            mood = self.color == 'red' or 'disappointed'
            return "I'm %s,I like white best" % mood
        return 'get None...'

if __name__ == '__main__':
    Main = Demo('red')
    print(Main.jduge())
# okay decompiling __pycache__\BreezePython.cpython-37.pyc

编译后的代码返回：I'm True,I like white best
什么鬼？这编译成什么了乱七八糟的了东西了。京剧多年采坑经验，反编译的代码，当遇到多个if not 的时候，最后一个if not就会被所谓的简要写法弄的变了为了，导致最终反编译出错。这个是个坑，同样你是否也可以利用它呢？

今天的文章就到这里，希望通过这篇文章能让你对python的文件类型与编译、反编译操作有所了解。

作者：华为云特约供稿开发者清风Python