python中的str性能

在分析一段python代码（python 2.6最多3.2）时，我发现 str将对象（在我的情况下为整数）转换为字符串的方法比使用字符串格式化慢了一个数量级。

这是基准

>>> from timeit import Timer
>>> Timer('str(100000)').timeit()
0.3145311339386332
>>> Timer('"%s"%100000').timeit()
0.03803517023435887

有谁知道为什么会这样吗？我想念什么吗？

— 卢卡·斯巴拉德拉
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那又如何'{}'.format(100000)

— 2012年

那是最慢但也是最灵活的。

— 卡·斯巴德拉

Answers:

106

'%s' % 100000 由编译器求值，并且等效于运行时的常量。

>>> import dis
>>> dis.dis(lambda: str(100000))
  8           0 LOAD_GLOBAL              0 (str)
              3 LOAD_CONST               1 (100000)
              6 CALL_FUNCTION            1
              9 RETURN_VALUE        
>>> dis.dis(lambda: '%s' % 100000)
  9           0 LOAD_CONST               3 ('100000')
              3 RETURN_VALUE

%运行时表达式的速度（不是）明显快于str：

>>> Timer('str(x)', 'x=100').timeit()
0.25641703605651855
>>> Timer('"%s" % x', 'x=100').timeit()
0.2169809341430664

请注意，这str仍然有点慢，如@DietrichEpp所说，这是因为str涉及查找和函数调用操作，而%编译为单个立即字节码：

>>> dis.dis(lambda x: str(x))
  9           0 LOAD_GLOBAL              0 (str)
              3 LOAD_FAST                0 (x)
              6 CALL_FUNCTION            1
              9 RETURN_VALUE        
>>> dis.dis(lambda x: '%s' % x)
 10           0 LOAD_CONST               1 ('%s')
              3 LOAD_FAST                0 (x)
              6 BINARY_MODULO       
              7 RETURN_VALUE

当然，以上对于我在（CPython 2.7）上测试的系统都是正确的；其他实现可能会有所不同。

— 乔治
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确实，这似乎是原因，我刚刚尝试了一下，而字符串格式化的速度仅比快大约5％str。感谢您的回答。没有理由在任何地方更改代码：-)

— 卡·斯巴德拉

进一步详细说明：str该名称可以反弹到字符串类型以外的其他名称，但是str.__mod__不能替换字符串格式（即方法），这允许编译器进行优化。编译器并没有在优化方面做很多事情，但是它做的比您想像的要多：)

— Karl Knechtel 2012年

...这里要学习的课程是：切勿在此类测试中使用文字！

— UncleZeiv 2012年

这个特定的博客条目可能会让您感兴趣：skymind.com/~ocrow/python_string。它包含与上面提供的类似的各种字符串连接方法的基准测试表。

— 亚伦·牛顿

我想到的一个原因是str(100000)涉及全局查找但"%s"%100000不涉及全局查找的事实。在str全球拥有在全球范围内进行查找。这不能说明全部差异：

>>> Timer('str(100000)').timeit()
0.2941889762878418
>>> Timer('x(100000)', 'x=str').timeit()
0.24904918670654297

如thg435所述，

>>> Timer('"%s"%100000',).timeit()
0.034214019775390625
>>> Timer('"%s"%x','x=100000').timeit()
0.2940788269042969

— 迪特里希·埃普
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