CPython

CPython は、Pythonのリファレンス実装である。CPython は C言語で記述されている。CPython 以外に、製品としての品質をもつ Python 実装はJava で記述された Jython、共通言語ランタイム用に記述された IronPython の2つがあり、またいくつかの実験的な実装もある。Classic Python というバクロニムが、'C' の別の意味として提案されている。

作者グイド・ヴァンロッサム

開発元 Python Software Foundation

初版 1991年4月 (34年前)

CPython

作者	グイド・ヴァンロッサム
開発元	Python Software Foundation
初版	1991年4月 (34年前) (1991-04)

最新版	3.13.3 / 2025年4月8日 (10か月前) (2025-04-08)
最新評価版	3.14.0a7 / 2025年4月8日 (10か月前) (2025-04-08)
リポジトリ	github.com/python/cpython
プログラミング言語	C言語
プラットフォーム	42のプラットフォーム本文参照
種別	Python Programming Language Interpreter
ライセンス	Python Software Foundation License
公式サイト	www.python.org
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機能

拡張モジュール

CPython における拡張モジュール（かくちょうモジュール、（英: extension module）は Python インタプリタに組み込みオブジェクト・Cライブラリコール・システムコールを追加する機能である^[1]。

拡張モジュールは Python 言語の仕様ではなく CPython ランタイムの仕様であるため、拡張モジュールは他のランタイムでは一般に機能しない^[2]。

Cython は拡張モジュールを活用している代表的なコンパイラである^[3]。

サポートされているプラットフォーム

UNIX / Unix系

デスクトップオペレーティングシステム

特殊用途、組み込み

メインフレームなど

かつてサポートされていたプラットフォーム

PEP 11にはPython Software FoundationのCPythonではサポートされていないプラットフォームの一覧がある。これらのプラットフォームは現在でも非公式の移植版でサポートされている。下記参照。

DOS (2.0以降非サポート)
IRIX 4 (2.3以降非サポート)
Mac OS 9 (2.4以降非サポート)
MINIX (2.3以降非サポート)

非公式の移植版

Python Software Foundationの公式版の CPython に統合されていない移植版が存在する。

移植版には、PSP 用のグラフィックスやサウンド API や S60 用の SMS やカメラ API などのプラットフォーム固有の機能のための拡張モジュールが提供されることが多い。

並列性に関する問題

マルチプロセッサのコンピュータで CPython を用いる際の大きな問題は、各 CPython インタプリタのプロセスが持つグローバルインタプリタロック（GIL）であり、これがプロセス内の Python スレッドの並列性を損なってしまう^[4]。

マルチプロセッサ環境で完全な並列性を実現するためには別の CPython プロセスを動作させる必要がある。一般的にプロセス間の通信を実現することは困難な作業となるが、CPythonでは標準ライブラリを使い容易に実現させることが可能である^[5]。CPython から GIL を取り除くことについては常に議論が行われている^[6]。

バイトコード

Pythonにおけるバイトコード（英: bytecode）はCPythonが内部的に利用する中間表現である^[7]。

CPythonではPythonコードをバイトコードへコンパイルし、このバイトコードをインタープリタによって実行する^[8]。コードからバイトコードへのコンパイル結果は .pyc ファイルとしてキャッシュされ、二度目以降の実行時にはリコンパイル無しにバイトコードが実行される^[9]。

バイトコードはあくまでCPythonの内部表現/実装詳細であり、CPythonのバージョン間や他Python実行環境との互換性は保証されない^[10]^[11]。

脚注

[脚注の使い方]

出典

[1]
拡張モジュール (extension module) を使うと ... 新しい組み込みオブジェクトの実装、そして全ての C ライブラリ関数とシステムコールに対する呼び出し、ができるようになります。“1. C や C++ による Python の拡張”. Python 3.13.4 documentation. 2025年6月11日閲覧。
[2]
C 拡張のインターフェイスは CPython に固有のものであり、これによる拡張モジュールはほかの Python 実装では動作しません。“1. C や C++ による Python の拡張”. Python 3.13.4 documentation. 2025年6月11日閲覧。
[3]
[Cython] is a programming language that makes writing C extensions for the Python language“Cython - an overview”. Cython 3.1.2 documentation. 2025年6月11日閲覧。
[4]
Python/C API Reference Manual: Thread State and the Global Interpreter Lock
[5]
PEP 371 -- Addition of the multiprocessing package to the standard library
[6]
Python Library and Extension FAQ: Can't we get rid of the Global Interpreter Lock?
[7]
"bytecode ... the internal representation of a Python program in the CPython interpreter." Python. bytecode - Glossary. Python 3.11.5 Documentation. 2023-09-01閲覧.
[8]
"Python source code is compiled into bytecode ... This 'intermediate language' is said to run on a virtual machine" Python. bytecode - Glossary. Python 3.11.5 Documentation. 2023-09-01閲覧.
[9]
"The bytecode is also cached in .pyc files so that executing the same file is faster the second time (recompilation from source to bytecode can be avoided)." Python. bytecode - Glossary. Python 3.11.5 Documentation. 2023-09-01閲覧.
[10]
"Do note that bytecodes are not expected to work between different Python virtual machines, nor to be stable between Python releases." Python. bytecode - Glossary. Python 3.11.5 Documentation. 2023-09-01閲覧.
[11]
"CPython implementation detail: Bytecode is an implementation detail of the CPython interpreter." Python. dis — Disassembler for Python bytecode. Python 3.11.5 Documentation. 2023-09-01閲覧.

機能