Python 3.12 目标：加速优化！
按照发布计划，Python3.11.0将于2022年10月24日发布。据测试，3.11相比于3.10，将会有10-60%的性能提升，这个成果主要归功于“FasterCPython”项目，即“香农计划”。3.11版本为Python的提速开了一个激动人心的好头。接下来，3.12还会有更多动作。以下文章翻译自“香农计划”的《Python3.12Goals》，大家先一睹为快吧！作者：MarkShannon译者：豌豆花下猫@Python猫英文：https://g
按照发布计划，Python 3.11.0 将于 2022 年 10 月 24 日发布。
据测试，3.11 相比于 3.10，将会有 10-60% 的性能提升，这个成果主要归功于“Faster CPython”项目，即“香农计划”。
3.11 版本为 Python 的提速开了一个激动人心的好头。接下来，3.12 还会有更多动作。
以下文章翻译自“香农计划”的《Python 3.12 Goals》，大家先一睹为快吧！
- 作者：Mark Shannon
- 译者：豌豆花下猫@Python猫
- 英文：https://github.com/faster-cpython/ideas/wiki/Python-3.12-Goals
本文内容可能会改动，以实际版本为准！
本文是 Faster CPython 计划在 3.12 中实现的主要内容的概要。
跟踪优化器
Python 3.11 提升速度的主要方法是用更快的与上下文相关的操作码（自适应的专门化操作码）替换个别的操作码，下一个大的改进方法是优化多个操作码的运行。
为此，现有的许多高级操作码将被替换成低级操作码，例如，用于检查版本号和引用计数的操作码。这些更简单的操作码更容易进行优化，例如，可以删除冗余的引用计数操作。
这些更底层的操作码还能让我们得到一组适合用于生成机器代码的指令（在 CPython 和第三方 JIT 项目中都适用）。
为了做到这点，解释器循环（interpreter loop）将基于声明性的描述而生成。
这可减少一部分为了保持解释器循环与某些相关函数同步而产生的 bug（mark_stacks、stack_effect 等函数），同时也让我们可以对解释器循环作较大的更改试验。
多线程并行
Python 当前每个进程有一个全局解释器锁（GIL），阻碍了多线程的并行。
- PEP-684：https://peps.python.org/pep-0684
- PEP-554：https://peps.python.org/pep-0554
PEP-684 提出了一个方案，即保证所有的全局状态都是线程安全的，并移动到每个子解释器的全局解释器锁中使用。
PEP-554 提出了让 Python 创建子解释器的方案（目前只是一个 C API 特性），从而实现真正的多线程并行。
- Python猫注：PEP-554 早在 2017 年就提出了，目标是落地在 Python 3.8-3.9 版本，然而事与愿违。早在 2019 年的时候，我还翻译了一篇《Has the Python GIL been slain?》。屠刀已挥出，让它再飞一会~~
更多专门化
我们分析了哪些字节码将从专门化中获益最多，计划在 3.12 完成其余的高收益的改进。
https://github.com/faster-cpython/ideas/issues/74
较小的对象结构
有许多可以减少 Python 对象结构大小的机会。由于它们被频繁使用，这不仅有利于总体的内存使用，还有利于缓存的一致性。我们计划在 3.12 中实现最有希望的一些想法。
这里有一些向后兼容性与性能之间的权衡问题，可能需要提出一个 PEP 来建立共识。
减少内存管理的开销
我们不仅会减小对象的大小，还会使它们的 layout 更加规则。
这不仅能优化内存的分配及释放，还能在 GC 和重新分配期间加快遍历对象的速度。
API 稳定性
除了前述项目外，开发团队还将提升 CPython 代码库的整体质量：
- 通过减少不同编译阶段的耦合，使编译器更易于维护与测试。
- 积极地在 C 语言级别监控和改进 CPython 测试套的代码覆盖率。
- 改进 Python 性能基准测试套，加入更具代表性的现实世界的负载测试。
- 协助处理 CPython 问题和 PR，特别是与性能有关的问题。
- 增加用于标准基准测试的机器，增加 macOS 和 Windows 的测试结果。
- 继续跟主要的深度使用 Python 内核的项目合作，帮助它们适配 CPython 解释器的更改。
WPS Office是一款面向macOS用户的综合办公套件，将文字处理、电子表格、演示文稿、PDF工具、模板与云协作整合在同一应用中。它兼容常见Microsoft Office格式，支持Intel及Apple芯片Mac，基础功能可免费使用，
Shapr3D是一款面向工业设计、机械工程、建筑概念和三维打印工作流的CAD软件。Mac版采用Parasolid建模内核，支持草图约束、实体建模、工程图、可视化渲染及常见CAD格式交换，并可通过账户在多台设备之间同步项目。
REAPER是Cockos开发的数字音频工作站，提供多轨音频与MIDI录制、剪辑、处理、混音和母带制作工具。Mac版兼容Intel与Apple芯片，支持AU、VST、VST3、CLAP等插件格式，并提供高度可定制的工作流程。
Ableton Live 是面向音乐制作人与现场表演者的数字音频工作站，提供编曲视图、独具特色的现场视图、音频录制、MIDI创作、实时变速、乐器及效果器。Mac版原生支持Apple芯片，并可连接音频接口、MIDI控制器和第三方插件。
Adobe After Effects 是面向动态图形、影视特效与视频合成的专业创作软件。它提供关键帧动画、遮罩抠像、运动跟踪、三维空间、文字动画和表达式等工具，并可与 Premiere Pro、Photoshop、Illustrator
Adobe Audition 是面向播客、影视后期、音乐制作及内容创作者的专业音频工作站，提供波形精修、多轨录制与混音、频谱编辑、降噪修复、响度匹配和效果处理工具，并可与 Adobe Premiere 协同完成视频声音制作。
Adobe Bridge 是面向摄影师、设计师及内容团队的免费数字资产管理工具，可集中预览照片、视频和 Adobe 项目文件，并利用评级、标签、关键词、元数据、筛选与收藏集完成分类检索。它还支持批量重命名、格式导出、相机导入及 Camera
Adobe Illustrator 是 Adobe 推出的专业矢量图形设计软件，适合在 Mac 上制作标志、图标、插画、包装、信息图及印刷版面。它以路径和锚点构建可无损缩放的图形，并提供钢笔、形状、文字、图像描摹、渐变、画板及生成式功能。
Adobe InDesign 是面向印刷品与数字出版物的专业版面设计软件，可在 Mac 上制作书籍、杂志、宣传册、海报、报告及交互式文档。它提供精细的文字样式、网格、母版、长文档管理和印前输出能力。
Adobe Lightroom Classic 是面向桌面摄影工作流的照片管理与后期处理软件，可将原始照片保存在本地硬盘，通过目录、关键词、评分和收藏夹高效整理图库，并提供 RAW 冲印、蒙版、镜头校正、批量同步及多格式导出等功能。
Adobe Media Encoder 是 Adobe 推出的专业音视频编码与转码工具，可通过队列、预设和监视文件夹批量完成格式转换、代理文件创建及多平台成片输出，并与 Premiere Pro、After Effects 等软件紧密协作。
Adobe Photoshop 是面向摄影师、设计师和内容创作者的专业图像处理软件，提供图层、蒙版、选区、修复、调色、文字排版、智能对象及生成式编辑等能力。Mac 版支持 Intel 与 Apple Silicon 处理器。
Adobe Photoshop 是面向摄影师、设计师和内容创作者的专业图像处理工具，可在 Windows 上完成照片修饰、选区抠图、图层合成、文字排版、绘画及生成式编辑。软件采用订阅授权，由 Creative Cloud 管理安装、更新与许
Adobe InDesign 是面向印刷与数字出版的专业页面排版工具，可制作书籍、杂志、宣传册、海报、交互式 PDF 和电子书。它提供精细的文字样式、多页面管理、印前检查及多格式输出能力，并能与 Photoshop、Illustrator
Adobe Illustrator 是用于绘制矢量图形、插画、图标、徽标和版式的专业设计工具。它以路径和锚点为核心，作品放大后仍能保持清晰，并提供画板、文字、渐变、图像描摹及精确变换等功能，适合品牌视觉、印刷物料、数字界面和商业插画创作。
Adobe Bridge 是 Adobe 推出的创意资产管理工具，可集中预览、分类和查找照片、视频、PDF及多种设计文件，并支持元数据、关键词、评级、批量重命名和格式导出。它可与 Photoshop、Illustrator 等应用衔接，
Affinity Photo 是一款面向摄影师、修图师和视觉设计人员的桌面图像编辑工具，提供 RAW 显影、多图层合成、蒙版、实时滤镜、批处理和色彩管理等功能。原独立产品已停止销售，其照片编辑能力已延续至免费的新 Affinity 应用；
Adobe Lightroom Classic 是面向 Windows 桌面摄影工作流的照片管理与无损编辑工具，可通过目录集中整理大型图库，并完成 RAW 显影、局部蒙版、批量调整、打印和多格式导出。它强调本地文件管理与精细控制，
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Affinity Designer 是面向矢量图形、数字插画和界面设计的专业创作工具，可在矢量、像素与导出工作区之间快速切换。它提供曲线编辑、形状构建、画板、排版、图层和专业色彩管理，并支持常见设计文件的导入及多种印刷、网页格式输出。
Capture One Pro 是面向摄影师和影像团队的专业桌面照片处理工具，提供相机定制色彩配置、RAW转换、图层与蒙版、联机拍摄、目录及会话管理等功能。它适合棚拍、人像、商业产品、婚礼和风光摄影，
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