为什么[]比list（）快？

Question

我最近比较了[]和的处理速度，并list()惊讶地发现它的[]运行速度是的三倍以上list()。我跑了相同的测试与{}和dict()，结果几乎相同：[]和{}两个花了大约0.128sec /百万次，而list()和dict()大约花费每个0.428sec /万次。为什么是这样？不要[]和{}（可能()和''，太）立即传回文字的一些空股票的份，而其明确命名同行（list()，dict()，tuple()，str()）完全去创建一个对象，他们是否真的有元素？我不知道这两种方法有何不同，但我很想找出答案。我在文档中或SO上都找不到答案，而寻找空括号却比我预期的要麻烦得多。通过分别调用timeit.timeit("[]")和timeit.timeit("list()")，和timeit.timeit("{}")和timeit.timeit("dict()")来比较列表和字典，以获得计时结果。我正在运行Python 2.7.9。我最近发现“ 为什么True慢于if？ ”比较了if Trueto 的性能，if 1并且似乎触及了类似的文字对全局场景；也许也值得考虑。

Answer 1

因为[]和{}是文字语法。Python可以创建字节码仅用于创建列表或字典对象：

>>> import dis

>>> dis.dis(compile('[]', '', 'eval'))

  1           0 BUILD_LIST               0

              3 RETURN_VALUE        

>>> dis.dis(compile('{}', '', 'eval'))

  1           0 BUILD_MAP                0

              3 RETURN_VALUE        

list()和dict()是单独的对象。它们的名称需要解析，必须包含堆栈以推入参数，必须存储框架以供以后检索，并且必须进行调用。这都需要更多时间。

对于空的情况，这意味着您至少要有一个LOAD_NAME（必须在全局名称空间以及__builtin__模块中进行搜索），后跟一个CALL_FUNCTION必须保留当前帧：

>>> dis.dis(compile('list()', '', 'eval'))

  1           0 LOAD_NAME                0 (list)

              3 CALL_FUNCTION            0

              6 RETURN_VALUE        

>>> dis.dis(compile('dict()', '', 'eval'))

  1           0 LOAD_NAME                0 (dict)

              3 CALL_FUNCTION            0

              6 RETURN_VALUE        

您可以使用以下命令分别计时名称查找timeit：

>>> import timeit

>>> timeit.timeit('list', number=10**7)

0.30749011039733887

>>> timeit.timeit('dict', number=10**7)

0.4215109348297119

时间差异可能是字典哈希冲突。从调用这些对象的时间中减去这些时间，然后将结果与使用文字的时间进行比较：

>>> timeit.timeit('[]', number=10**7)

0.30478692054748535

>>> timeit.timeit('{}', number=10**7)

0.31482696533203125

>>> timeit.timeit('list()', number=10**7)

0.9991960525512695

>>> timeit.timeit('dict()', number=10**7)

1.0200958251953125

因此，1.00 - 0.31 - 0.30 == 0.39每1000万次调用必须调用该对象花费了额外的几秒钟。

您可以通过将全局名称别名为本地名称来避免全局查找成本（使用timeit设置，绑定到名称的所有内容都是本地名称）：

>>> timeit.timeit('_list', '_list = list', number=10**7)

0.1866450309753418

>>> timeit.timeit('_dict', '_dict = dict', number=10**7)

0.19016098976135254

>>> timeit.timeit('_list()', '_list = list', number=10**7)

0.841480016708374

>>> timeit.timeit('_dict()', '_dict = dict', number=10**7)

0.7233691215515137

但您永远无法克服这些CALL_FUNCTION成本。

Answer 2

list()需要全局查找和函数调用，但需要[]编译为一条指令。看到：

Python 2.7.3

>>> import dis

>>> print dis.dis(lambda: list())

  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (list)

              3 CALL_FUNCTION            0

              6 RETURN_VALUE        

None

>>> print dis.dis(lambda: [])

  1           0 BUILD_LIST               0

              3 RETURN_VALUE        

None

Answer 3

因为list是一个功能转化说一个字符串列表对象，而[]用于创建一个列表蝙蝠。尝试一下（可能对您更有意义）：

x = "wham bam"

a = list(x)

>>> a

["w", "h", "a", "m", ...]

而

y = ["wham bam"]

>>> y

["wham bam"]

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