python - 为什么ipython魔术函数 `%timeit -n1 code_block`会多次执行 `code_block`？

Question

我正在尝试在 ipython 中多次运行特定测试使用 %timeit神奇的功能。出于演示目的，我将仅使用 -n1代替 -n3在这里，使用一个简单的 print(1)功能。

%%timeit和 %timeit帮助内容如下:

Options: -n<N>: execute the given statement <N> times in a loop. If this
value is not given, a fitting value is chosen.

-r<R>: repeat the loop iteration <R> times and take the best result.
Default: 3 (the 3 here is a typo in ipython, for which I have submitted a
PR)

但是，如果我执行以下操作:

%%timeit -n1
print(1)

或

%timeit -n1 print(1)

它实际上打印 1连续7次如下

In[1]: %timeit -n1 print(1)
1
1
1
1
1
1
1
32.8 µs ± 38.7 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)

由于 %%timeit 的定义，我期待如此。/%timeit它会 运行cell或code就一次。

我读过这篇文章:https://stackoverflow.com/a/45375047/4752883 其中给出了一些示例 %%timeit运行和ipython的实际源代码神奇功能%%timeit 这里:https://github.com/ipython/ipython/blob/ec3d1a11bf26a0962cb2cf55ba263b12ac023183/IPython/core/magics/execution.py#L944

其中定义了两种类型的循环:1) -n<N>和 2) -r<R> 。

如果我只使用-n1 ，似乎它也假设我已经使用了 -r7 ， IE。 -n1默认为-n1 -r7 。这意味着即使我希望它运行 正好 1 次运行，它仍然会运行 code_block 7次按照 https://github.com/ipython/ipython/blob/ec3d1a11bf26a0962cb2cf55ba263b12ac023183/IPython/core/magics/execution.py#L1021 除非我还指定 -n1 -r1 .

问题:

1. 为什么有两种不同的方式来运行 code_block使用-n<N>和 -r<R> ？
2. -n<N> 和有什么区别和-r<R>这是为什么 有必要吗？

Answer 1

这些参数也在 timeit module 中.

• -n 确定在计时窗口内运行函数(或 block 或其他内容)的次数。因此，秒表启动，代码运行 n 次，然后秒表结束。您应该运行它足够多的次数，以使结果有意义(timeit 默认为 10 的幂，直到 0.2 秒过去)。
• -r 确定您应该执行多少次重复(其中重复是“启动计时器，运行 n 次，停止计时器”)。由于您的CPU调度其他进程等原因，总会出现一些错误，因此通常您希望运行它几次，并取这些r次的最佳值。 (timeit 默认为 3，并且您链接的源代码中的注释表明 ipython 执行相同操作 - 但实际代码可能不同意)。

在伪python中，您可以看到n和r如何影响计时过程:

time_hist = []
for _ in range(r):
    t0 = time.now()              # Start stopwatch (.now() is not a real function)
    for _ in range(n):
        # <your code block>
    t1 = time.now()              # Stop stopwatch

    time_hist.append(t1 - t0)    # Append time delta

 return min(time_hist)           # Return the min of the r deltas