python - python中的str性能

Question

在分析一段 python 代码(python 2.6 到 3.2)时，我发现 str 方法将对象(在我的例子中是整数)转换为字符串几乎比使用字符串格式化慢一个数量级。

这是基准

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

有人知道为什么会这样吗？ 我错过了什么吗？

Answer 1

'%s' % 100000 由编译器计算，在运行时等效于常量。

>>> 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        

带有运行时表达式的

% 并不(显着)快于 str:

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

请注意 str 仍然稍慢，正如@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，对于我测试过的系统(CPython 2.7)，以上是正确的；其他实现可能会有所不同。