importlib._bootstrap 和 python 解释器初始化

Question

CPython解释器模块导入系统是用python本身编写的，并在importlib._bootstrap中初始化。它的来源可以在importlib/_bootstrap.py 中看到，但它不是从那里加载的。相反，它是从所谓的冻结模块中加载的，该模块的字节码是baked 到解释器库（python37.dll）中。

解释器通过importing _frozen_importlib (it's a name for importlib._bootstrap baked into the interpreter) 和calling _install function defined there, passing sys and _imp modules as arguments 初始化自己。 _install 调用 _setup，初始化此模块所需的运行时，然后添加 2 个导入器，实现 PEP 451。

在开发自定义导入器时，我在_bootstrap.py 或我的导入器中遇到了几个错误，因此我需要在_bootstrap.py 中添加一些调试输出。

所以我尝试让解释器从磁盘加载_bootstrap.py，而不是从烘焙的字节码中加载。

对 cpython 源代码的分析表明，为了导入内置模块，我不需要大部分 spec 类。所以内置模块可以使用_create_builtin导入

class UltraSimpleSpec:
    __slots__=("name",)
    def __init__(self, name):
       self.name = name

def _install(sys, _imp):
    io = _imp.create_builtin(UltraSimpleSpec("_io"))
    _bi = _imp.create_builtin(UltraSimpleSpec("builtins"))
    fd = io.open("path/to/_bootstrap.py", "rt") # exits the _install function without any exception, how can it do it?
    raise _bi.Exception("Never called") # _bi.print doesn't work, because sys.stdout is not initialized, so I have to use exceptions for debug output
    ...

不幸的是，发生了一些奇怪的事情，调用 io.open 导致_install 退出，控制流永远不会到达下一条语句。而且似乎没有引发异常，当它出现时，解释器会打印它，而是由于缺少_install 的副作用而在另一个地方引发异常。

还有一个麻烦是sys.stdout 没有初始化，所以我们不能print 并且不得不依赖异常来调试输出。

所以

1. 我应该如何让open 工作？

2. 我应该如何初始化sys.stdout？

Answer 1

不是一个完整的答案，但我只为我的案例解决了一个问题（加载 python 源代码）。

我应该如何让open 工作？

原来那个时候字符串编码不可用，所以我用rb代替r。然后我把bytes传给compile，就可以处理了。