Python 杂记之 文件扩展名的区别

作者: Jim Wang 公众号: 巴博萨船长

虽然Python简单并且容易部署，平时开发时，除了常见的py和pyc文件后缀以外，其实python还有一些别的文件扩展名。我们这篇文章就归纳总结一下所有的与python相关的文件扩展名filename extension（又称后缀名）与各种文件扩展名的文件是如何产生，每种文件文件扩展名的作用。

与Python有关扩展名

• .py - 最基本的文件扩展名
• .py3 - (极其少见) Python3 源码文件扩展名. Python3 的正式源码后缀名也为”.py” 不是 “.py3”, 但py3也曾在一些地方出现。
• .pyc - 源码编译过的文件的扩展名 (字节码)。
• .pyo - 与pyc一样也是编译过的文件的文件扩展名。优化编译后的程序（相比于.pyc文件更小），也可以提高加载速度。对于嵌入式系统，它可将所需模块编译成.pyo文件以减少容量需求。
• .pyw - 和py相似，是源码扩展名，跟py扩展名的区别是在windows下双击pyw扩展名的源码会调用pythonw.exe执行源码，这种执行方式不会有命令行窗口，用于GUI程序发布时不需要看到控制台信息的情况。linux环境中，pyw和pyc没有区别。
• .pyx - Cython 源码，与C/C++源码.c/.cpp相似，不像 Python 语言可直接解释使用的 .py 文件，.pyx 文件必须先被编译成 .c 文件，再编译成 .pyd (Windows 平台) 或 .so (Linux 平台) 文件，才可作为模块 import 导入使用。
• .pyd - pyd并非从python程序生成，而是其他语言写成的可以被python调用的扩展，例如C++写的（Windows平台dll，Linux 平台.so）动态连接库供python调用。
• .pxd - Cython 源码头文件，与C/C++源码.h相似。pxd 文件中有 Cython 模块要包含的 Cython 声明 (或代码段)。.pxd 文件可共享外部 C 语言声明，也能包含 C 编译器内联函数。.pxd 文件还可为 .pyx 文件模块提供 Cython 接口，以便其它 Cython 模块可使用比 Python 更高效的协议与之进行通信。可用 cimport 关键字将 .pxd 文件导入 .pyx 模块文件中。
• .pxi - MyPy存根。
• .pyi - 存根文件，替代.pxi。 (参考：PEP 484)，如果想在Python编译时实现类型检查，需要用MyPy。 MyPy包含生成.pyi文件的stubgen.py工具。
• .pyz - Python脚本归档**（参考：PEP 441)**（这是一个包含标准Python脚本头之后的二进制形式的压缩Python脚本（ZIP）的脚本）
• .pywz - 用于MS-Windows的Python脚本归档（**参考：PEP 441)**，如上.pyz。
• .py[cod] - 版本管理工具Git的忽略文件.gitignore中的通配符，表示需要忽略的文件可能是.pyc，.pyo或.pyd。
• .rpy- 包含应用程序或框架特定功能的RPython脚本或Python脚本
• .pyde - 处理使用的Python脚本
• .pyp - Py4D Python插件
• .pyt - Python 工具箱 (.pyt) 只是一个基于 ASCII 的文件，该文件定义了工具箱和一个或多个工具。（参**考：ArcGIS)**

扩展名相互关系

大部分情况下，我们创建的Python脚本都是以.py为文件扩展名。py文件可以通过python命令或者自己写的py脚本进行编译成pyc。使用命令的方法如下，在cmd输入以下内容。

python -m py_compile /path/to/mycode.py #若批量处理.py文件
                                        #则替换为/path/to/{需要生成.pyc的文件1,文件2,...}.py
                                        #或者/path/to/

也可以在python文件中实现上述过程。

#对于文件                                                      
import py_compile  
py_compile.compile(r'/path/to/mycode.py') #.py文件             
#此处尽可能使用raw字符串，从而避免转义的麻烦。                        
#比如，这里不加“r”的话，你就得对斜杠进行转义  #对于文件夹                                                     
import compileall                                            
compileall.compile_dir("mylib", force=1)

当然如果希望生成.pyo，则可以使用如下命令：

python -O -m py_compile /path/to/mycode.py #文件或者目录

-O选项，将.pyc文件优化为.pyo文件，而不是将.py 文件优化编译为.pyo文件。优化编译后的文件略微小于.pyc文件， 减少储存的需求。

编译过后的字节码文件.pyc可以反编译成.py文件。反编译软件叫Easy Python Decompiler，可以从网上自己下载，该工具很容易上手，可以反编译一个文件也可以是文件夹。

虽然编译过后的二进制的字节码可以被反编译。但是如果你不希望自己的代码被别人直接读取，那么可以将字节码.pyc文件打包并公布。虽然与Python的开源精神不相符，但是也算是折中的安全机制。但是值得注意的是：.pyc文件与Python的版本有依赖。即，如果你用Python X编译的pyc文件不能再Python Y中使用，这里的X，Y为代指某些版本，无特定意义。如果强制加载将会引发ImportError异常，异常关键字为Bad magic Number。

下列是部分版本的Magic Number，全部列表请（参考：Magic_Nr)：

2.5b3: 62111
2.5c1: 62121
2.5c2: 62131
2.6a0: 62151
2.6a1: 62161
2.7a0: 62171

小结

Python 3.x 的编译过程是与Python2.x 有区别的，Python 3.x 编译的pyc的时候，会在当前目录里生成一个名为pycache的文件夹，为什么会存在该文件夹？Python解释器会将 .py 脚本文件进行编译，并将编译结果保存到pycache目录中。下次再执行时，如果解释器发现某个 .py 脚本没有修改过，就会跳过编译这一步，直接运行以前生成的保存在 pycache文件夹里的 *.pyc 文件。这样就可以大大缩短项目运行前的准备时间；如果你只需执行一个小工程，没关系 忽略这个文件夹就行。而此时你打包pyc的时候就会发现该文件不能正常地被加载，会提示一些错误，常见的错误是解释器和文件路径不匹配。

为了避免上述的问题，我们可以在编译的时候输入特定的参数，如下：

python3 -m compileall -b test3

选项-b，指定编译pyc文件的输出到它们的原始位置。（即与Python2中相同）。

这篇文章我们不过多讨论如何生成Pyd文件，和使用这样的文件，该部分内容，我将在以后的关于在python中使用C/C++代码的文章中详细解释。上述内容是自己在Python应用中遇到过的问题，总有不足之处，望见谅并指正。

参考目录：

PEP：441：https://www.python.org/dev/peps/pep-0484/#stub-files

PEP：441：https://www.python.org/dev/peps/pep-0441/

ERSI ArcGIS：http://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/10.3/analyze/creating-tools/a-quick-tour-of-python-toolboxes.htm

Magic_Nr: https://github.com/google/pytype/blob/master/pytype/pyc/ magic.py

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