为什么在Python中遍历range（）比使用while循环更快？

前几天，我在做一些Python基准测试，发现了一些有趣的东西。以下是两个执行或多或少相同功能的循环。循环1所需的时间大约是循环2的两倍。

循环1：

int i = 0
while i < 100000000:
  i += 1

循环2：

for n in range(0,100000000):
  pass

为什么第一个循环这么慢？我知道这是一个微不足道的例子，但这激起了我的兴趣。range（）函数有什么特别之处，使其比以相同方式递增变量更有效？

看到python字节码的反汇编，您可能会得到更具体的想法

使用while循环：

1           0 LOAD_CONST               0 (0)
            3 STORE_NAME               0 (i)

2           6 SETUP_LOOP              28 (to 37)
      >>    9 LOAD_NAME                0 (i)              # <-
           12 LOAD_CONST               1 (100000000)      # <-
           15 COMPARE_OP               0 (<)              # <-
           18 JUMP_IF_FALSE           14 (to 35)          # <-
           21 POP_TOP                                     # <-

3          22 LOAD_NAME                0 (i)              # <-
           25 LOAD_CONST               2 (1)              # <-
           28 INPLACE_ADD                                 # <-
           29 STORE_NAME               0 (i)              # <-
           32 JUMP_ABSOLUTE            9                  # <-
      >>   35 POP_TOP
           36 POP_BLOCK

循环体有10个操作

使用范围：

1           0 SETUP_LOOP              23 (to 26)
            3 LOAD_NAME                0 (range)
            6 LOAD_CONST               0 (0)
            9 LOAD_CONST               1 (100000000)
           12 CALL_FUNCTION            2
           15 GET_ITER
      >>   16 FOR_ITER                 6 (to 25)        # <-
           19 STORE_NAME               1 (n)            # <-

2          22 JUMP_ABSOLUTE           16                # <-
      >>   25 POP_BLOCK
      >>   26 LOAD_CONST               2 (None)
           29 RETURN_VALUE

循环体有3个操作

运行C代码的时间比解释器短得多，可以忽略。

range()用C实现，而用Ci += 1解释。

使用xrange()它可以使批量处理甚至更快。从Python 3.0开始与range()以前相同xrange()。

必须说，while循环中有许多对象的创建和销毁。

i += 1

是相同的：

i = i + 1

但是因为Python int是不可变的，所以它不会修改现有的对象；而是创建具有新价值的全新对象。基本上是：

i = new int(i + 1)   # Using C++ or Java-ish syntax

垃圾收集器还将有大量清理工作。“对象创建很昂贵”。

因为您使用解释器中用C编写的代码的运行频率更高。即i + = 1在Python中，所以比较慢（而range（0，...）是一个C调用），for循环也将大部分在C中执行。

Python的大多数内置方法调用均作为C代码运行。必须解释的代码要慢得多。就内存效率和执行速度而言，差异是巨大的。python内部已经过优化，因此最好利用这些优化。