一、什麼是pyc文件
pyc是一種二進制文件，是由py文件經過編譯後，生成的文件，是一種byte code字節碼，py文件變成pyc文件後，加載的速度有所提高，而且pyc是一種跨平臺的字節碼，是由Python的虛擬機來執行的，這個是類似於Java或者.NET的虛擬機的概念，從而實現跨平臺。pyc文件經過python解釋器最終會生成機器碼運行。所以pyc文件是可以跨平臺部署的，類似Java的.class文件。如果py文件改變，也會重新生成pyc文件。
pyc的內容，是跟python的版本相關的，不同版本編譯後的pyc文件是不同的，2.5編譯的pyc文件，2.4版本的python是無法執行的。
Python是完全面向對象的語言，Python文件在經過解釋器解釋後生成字節碼對象PyCodeObject，pyc文件可以理解爲是PyCodeObject對象的持久化保存方式。pyo是優化的字節碼文件。當python程序運行時，編譯的結果是保存在位於內存中的PyCodeObject中，當Python程序運行結束時，Python解釋器則將PyCodeObject寫回到pyc文件中。當python程序第二次運行時，首先程序會在硬盤中尋找pyc文件，如果找到，則直接載入，否則就重複上面的過程。所以，我們可以說pyc文件其實是PyCodeObject的一種持久化保存方式。
Python選項中：
- -O，表示優化生成.pyo字節碼。
- -OO，表示進一步移除-O選項生成的字節碼文件中的文檔字符串（這是在作用效果上解釋的，而不是說從-O選項得到的文件去除）。
- -m，表示導入並運行指定的模塊，也就是生成pyc文件。
其他文件：
- pyo是優化編譯後的程序 python -O 源文件即可將源程序編譯爲pyo文件。相比於.pyc文件更小，也可以提高加載速度。但對於嵌入式系統，它可將所需模塊編譯成.pyo文件以減少容量。
- pyd是python的動態鏈接庫。
1.1 爲什麼需要pyc文件
（1）python爲了提高運行效率也會進行編譯
python是解釋型語言，運行的時候需要通過python解釋器解釋執行。我們知道解釋型語言最大的問題是運行速度比編譯性慢，因爲編譯性語言會產生二進制執行文件，也就是不跨平臺的機器指令。所以如果先編譯出pyc文件後，可以節省編譯這一步的耗時時間。在一定程度上提高程序的運行速度。
我們一般認爲C/C++是編譯語言，ruby是解釋型語言。而Java是先編譯後解釋的語言：Java首先是通過編譯器編譯成字節碼文件，然後在運行時通過解釋器給解釋成機器文件。Java，.net，python等基於虛擬機的語言，我們又不能把語言純粹地分成解釋型和編譯型這兩種。Python也是一門基於虛擬機的語言。當我們在命令行中輸入python hello.py時，其實是激活了Python的“解釋器”，告訴“解釋器”：你要開始工作了。可是在“解釋”之前，其實執行的第一項工作和Java一樣，是編譯。
一般的IDE，比如Eclipse都會將這兩步合併爲一步。先編譯後解釋：
Python解釋器將源碼轉換爲字節碼（跨平臺，統一的，只不過不同OS的虛擬機基於它產生不同的機器指令實現跨平臺），然後再由解釋器來執行這些字節碼，轉化爲合適的機器指令，然後執行。
（2）防止源碼泄露。
因爲py文件是可以直接看到源碼的，如果你是開發商業軟件的話，不可能把源碼也泄漏出去吧？所以就需要編譯爲pyc後，再發布出去。當然，pyc文件也是可以反編譯的，不同版本編譯後的pyc文件是不同的，根據python源碼中提供的opcode，可以根據pyc文件反編譯出py文件源碼，網上可以找到一個反編譯python2.3版本的pyc文件的工具，不過該工具從python2.4開始就要收費了，如果需要反編譯出新版本的pyc文件的話，就需要自己動手了,不過你可以自己修改python的源代碼中的opcode文件，重新編譯python，從而防止不法分子的破解。
1.2 一定產生pyc嗎？
實際開發中我們發現有的py文件產生pyc，而有的py文件不產生pyc。
pyc文件只有在文件被當成模塊導入時纔會生成。也就是說，Python解釋器認爲，只有import進行的模塊才需要被重用。 生成pyc文件的好處顯而易見，當我們多次運行程序時，不需要重新對該模塊進行重新的解釋。主文件一般只需要加載一次不會被其他模塊導入，所以一般主文件不會生成pyc文件。
當有別的程序再次import這些模塊時，python就不用再重新解析py文件，而是讀入pyc文件就可以了。
1.3 如何產生pyc文件？
因爲並不是一定會產生pyc文件，所以在什麼情況下產生pyc文件？如何產生？
（1）被當做模塊調用的時候會自動生成pyc文件
一般是python腳本被當做模塊，被其他腳本文件調用時，就會產生pyc文件，舉個例子：
如果你寫了一個腳本文件image.py是用來生成驗證碼的，如果你在index.py文件中想引用這個腳本的功能，就需要通過import導入image.py文件，然後，如果你運行index.py文件，那就會在image.py文件所在的路徑生成一個image.pyc文件。
（2）對於py文件，可以執行下面命令來生成pyc文件。參數-m。
（3）通過代碼來生成pyc文件。
生成單個pyc文件
Python提供了內置的類庫來實現把py文件編譯爲pyc文件，這個模塊就是 py_compile 模塊。
compile函數原型：
compile(file[, cfile[, dfile[, doraise]]])
- file 表示需要編譯的py文件的路徑
- cfile 表示編譯後的pyc文件名稱和路徑，默認爲直接在file文件名後加c 或者 o，o表示優化的字節碼
- dfile it is used as the name of the source file in error messages instead of file
- doraise 可以是兩個值，True或者False，如果爲True，則會引發一個PyCompileError，否則如果編譯文件出錯，則會有一個錯誤，默認顯示在sys.stderr中，而不會引發異常
批量生成pyc文件
一般來說，我們的工程都是在一個目錄下的，一般不會說僅僅編譯一個py文件而已，而是需要把整個文件夾下的py文件都編譯爲pyc文件，python又爲了我們提供了另一個模塊：compileall 。使用方法如下：
import compileall
compileall.compile_dir(r'H:/game')
這樣就把game目錄，以及其子目錄下的py文件編譯爲pyc文件了。來看下compile_dir函數的說明：
compile_dir(dir[, maxlevels[, ddir[, force[, rx[, quiet]]]]])
- dir 表示需要編譯的文件夾位置
- maxlevels 表示需要遞歸編譯的子目錄的層數，默認是10層，即默認會把10層子目錄中的py文件編譯爲pyc
- ddir it is used as the base path from which the filenames used in error messages will be generated。
- force 如果爲True，則會強制編譯爲pyc，即使現在的pyc文件是最新的，還會強制編譯一次，pyc文件中包含有時間戳，python編譯器會根據時間來決定，是否需要重新生成一次pyc文件
- rx 表示一個正則表達式，比如可以排除掉不想要的目錄，或者只有符合條件的目錄才進行編譯
- quiet 如果爲True，則編譯後，不會在標準輸出中，打印出信息
1.4 pyc文件的過期時間
- 在生成pyc文件的同時，寫入了一個Long型的變量，用於記錄最近修改的時間；
- 每次載入之前都先檢查一下py文件和pyc文件的最後修改日期，如果不一致則會生成一個新的pyc文件
1.5 pyc文件的組成
pyc文件一般由3個部分組成:
- 最開始4個字節是一個Maigc int，標識此pyc的版本信息，不同的版本的 Magic 都在 Python/import.c 內定義
- 接下來四個字節還是個int,是pyc產生的時間(1970.01.01到產生pyc時候的秒數)
- 接下來是個序列化了的 PyCodeObject(此結構在 Include/code.h 內定義),序列化方法在 Python/marshal.c 內定義
1.6 導入和模塊
模塊其實也是一個python文件。我們把一些功能相關的代碼寫到一個模塊裏。這樣，當你需要用到某個功能時，就將這個模塊導入，就可以直接使用它的函數了，非常的方便。
在python中，一個模塊就是一個py文件，可以說一個文件就是一個獨立的模塊，一個獨立的模塊就是一個py文件。你自己寫的py文件，可以引入別人的模塊；別人也可以引用你的這個py文件，去使用你寫的函數 。所以，模塊中可以有函數，也可以有類。
導入一個模塊，使用import。
1.7 pyo文件
python -O -m py_compile file.py
可以編譯成pyo文件，是優化過的字節碼文件。
1. 其中的 -m 相當於腳本中的import，這裏的-m py_compile 相當於上面的 import py_compile
2. -O 如果改成 -OO 則是刪除相應的 pyo文件，具體幫助可以在控制檯輸入 python -h 查看
總結
- Python的pyc文件從一定意義上可以減少解釋器解釋Python文件的時間，不必每次都要解釋編譯一遍，方便下次快速加載，有點類似數據庫的緩存吧；