近年来，移动开发蓬勃发展，iOS作为最重要的移动操作系统之一，占据着巨大的市场份额。然而，长期以来，Python官方并未正式支持iOS平台，这限制了Python在移动领域的应用。直到PEP 730的通过，Python才正式踏入iOS的舞台。本文将深入探讨Python官方如何支持iOS，以及相关的技术细节和策略。
一、PEP 730：iOS平台支持的提案
PEP 730（Adding iOS as a supported platform）是Python官方正式支持iOS平台的提案。该提案的目标是为Python 3.13实现三级（Tier 3）支持，这意味着官方提供编译支持，但不会提供正式的iOS发行包。这为Python在iOS上的发展奠定了基础。
二、iOS平台的特性与挑战
iOS平台的开发环境与传统的桌面环境存在显著差异，这给Python的移植带来了诸多挑战。
1. ABI和架构: iOS拥有两种不同的ABI（应用二进制接口）：iphoneos（物理设备）和iphonesimulator（模拟器）。每个ABI又支持多种CPU架构，目前主要包括arm64（设备）和arm64、x86_64（模拟器）。为了支持多种架构，苹果使用XCframework结构来打包多个ABI的二进制文件。
2. POSIX兼容性: iOS大致兼容POSIX标准，但存在一些差异。最重要的是，iOS不支持多进程（fork和spawn调用会终止进程），这与Python的某些库和功能存在冲突。但iOS支持线程，并且提供了网络通信套接字支持。
3. 动态库: iOS允许使用动态链接库，但对库的打包方式有严格要求。动态库必须编译成动态库（.dylib），并打包成Framework格式，每个Framework只能包含一个动态库，并且必须放在应用程序的Frameworks文件夹中。这与Python传统的模块加载机制不同，需要对importlib模块进行修改。
三、Python在iOS上的实现策略
为了解决上述挑战，PEP 730提出了以下实现策略：
1. 平台识别: sys.platform 将在iOS设备和模拟器上识别为 "ios"；sys.implementation._multiarch 将描述ABI和CPU架构 (例如 "arm64-iphoneos")；platform 模块将被修改以提供iOS特有的信息，包括iOS版本、设备型号等。
2. 子进程支持: 由于iOS不支持多进程，subprocess 模块将抛出异常，os.fork 和 os.spawn 调用将抛出 OSError。
3. 动态模块加载: importlib 模块将被扩展，添加一个元路径查找器，将Python二进制模块的请求转换为Framework路径。
4. 编译: 只支持动态链接的 libpython3.x.dylib，打包成iOS兼容的Framework格式。静态链接的 libpython3.x.a 将不被支持。
5. 分布式构建: PEP 730只要求支持从未修改的CPython代码库编译iOS兼容的版本，无需官方发布iOS发行包。
6. 打包: 不会提供通用的wheel格式，而是为每种ABI-架构组合提供单独的wheel文件，例如 ios_12_0_arm64_iphoneos。
四、对开发者和库的影响
PEP 730的通过对Python开发者和库维护者都带来了影响：
• 开发者: 需要学习如何使用Xcode和相关的iOS开发工具来构建和部署Python应用程序。
• 库维护者: 需要更新其CI/CD流程，以支持为iOS构建wheel文件，并处理Framework打包等问题。这需要对现有的库进行适配，并可能需要修改部分代码。
五、展望与总结
虽然目前Python在iOS上的支持仅为Tier 3级别，但随着社区的不断努力和苹果生态系统的完善，Python在iOS上的应用前景一片光明。总而言之，PEP 730的通过标志着Python正式进军iOS平台，为Python在移动领域的应用开辟了新的篇章。
参考文献：https://peps.python.org/pep-0730/
