1.背景

编译：代码编程生成可执行文件，可执行文件不跨平台和架构，一次编译多次运行
  狭义上的编译是指从源码到机器码的过程，编译器比如GCC，MSVC
  广义上的编译是从一种代码到另一种代码（中间代码）
解释：无需编译直接执行，但是解释器不跨架构和平台

2.过程

1.编译

  虽然Python是一种解释性的语言，但实际上是先将Python代码编译成字节码（byte code），然后再执行，编译和解释执行都是使用CPython。编译过程与C语言的编译过程比较类似:

1. 将Python源码分割为Token流
2. 生成树形结构的Parser Tree
3. 将Parse Tree转换为AST（抽象语法树，Abstract Syntax Tree）
4. 构建符号表
5. 根据AST和符号表生成code object

  每一个函数有一个code object，保存了函数的很多信息，其中co_code字段中保存了虚拟机指令的二进制表示（即byte code），将code object写入二进制文件（即.pyc文件）。

  程序运行时，code object保存再内存的PyCodeObject对象中，当程序运行结束时，将code object写入到.pyc文件中，下一次运行相同的程序时，Python会根据.pyc文件中的code object直接建立内存中的PyCodeObject对象，无需重新编译。

2.解释执行

(1). code object

  code object中byte code是二进制表示，反编译后可阅读，比如

  include/opcode.h中共有121个opcode，CPython解释器中有一个很大的循环，不停读入opcode执行对应的指令，对应的指令使用C实现，比如

(2). frame

  在源代码编译成PyCodeObject对象后，就有虚拟机负责剩下的运行，虚拟机会从PyCodeObject中读取byte code（Python虚拟机指令，不是CPU指令），并在当前上下文中执行，但是PyCodeObject中不包含程序执行时所需的动态信息（上下文信息），程序运行的动态信息包含在frame中。

  每次调用函数或者刚开始运行Python时，会建立一个新的frame（可以这么理解，但是CPython存在优化，比如惰性对象），并在这个frame环境下一条一条运行byte code，每一条byte code有相应的C语言代码执行。frame是一个栈结构，但是实现是用链表实现的，该frame记录了返回地址和pc值等关键值。

 
 

参考资料:

编译器和解释器的区别
深入理解Python虚拟机
Python Internal
CPython Internals
码农高天：不基础的python基础