类属性与方法参数的性能？蟒蛇

Question

请忽略我的计算，只是想知道在使用类属性或方法参数之间是否存在任何性能偏好，因为它们的工作方式几乎相同，只是可以在类内部的任何位置调用类属性，而方法参数仅保留在自己的位置范围

class Circle():
    def __init__(self, radius=1):
        self.pi = 3.14
        self.radius = 1

    # use class attribute pi
    def get_circum_self(self):
        return self.pi * self.radius * 2

    # use param for pi
    def get_circum_pi(self, pi, radius):
        return pi * radius * 2

nc = Circle()
print(nc.pi)
print(nc.radius)
print(nc.get_circum_self())  # use class attribute pi
print(nc.get_circum_pi(111, 1))  # use param for pi

预先感谢您的任何解释

Answer 1

性能差异在这里非常重要。

但是这些是非常不同的接口，它们执行不同的操作，并且几乎可以肯定会很重要。

因此，这就是决定如何编写的方式：是要问一个圆的圆周，还是要问一个圆来计算一个完全不同的圆的圆周？

但是，如果您确实关心性能，那么获得答案的唯一方法就是对其进行测试。Python附带有一个timeit专门用于对这样的代码片段进行基准测试的模块。如果您使用IPython / Jupyter，它周围有一个更好的包装器，称为%timeit。

这是%timeit我的机器上运行64位python.org CPython 3.7的示例数据：

In [417]: %timeit nc.get_circum_self()
323 ns ± 10.7 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)
In [418]: %timeit nc.get_circum_pi(111, 1)
258 ns ± 6.55 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)

这是有道理的。仅仅传递整数并不是完全免费的（它们必须被压入栈并从堆栈中弹出，并且在CPython中，它们的引用计数必须被缠绕），但这是非常快的。通过名称查找对象中的属性还需要做更多的工作。显然，这大约需要70纳秒的额外工作。

但是请考虑如何以更现实的方式使用它。如果您只想在源代码中使用硬编码值计算一个周长，那显然只会发生一次，那么谁在乎它是323ns还是258ns？如果要计算不计其数的值，那么这些值可能来自某个变量，对吗？因此，让我们比较一下：

In [419]: pi, rad = 111, 1
In [420]: %timeit nc.get_circum_pi(pi, rad)
319 ns ± 15.19 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)

看起来查找一对全局变量与查找一对属性一样昂贵。同样，这也不是太令人惊讶-无论哪种方式，我们都在命名空间中查找名称（哈希值已经预先计算出来的字符串），这对于全局变量来说只是一个普通的老字典。并针对您编写的普通类），因此所需的工作量几乎相同。

还要指出的是，它对，，，，，get_circum_pi都不做任何事情self。因此，如果您真的想挤出最后几纳秒的时间，为什么要强迫自己将方法视为属性？为什么不仅仅使其具有功能？

In [423]: def get_circum_pi(pi, radius):
     ...:     return pi * radius * 2
In [424]: %timeit get_circum_pi(111, 1)
180 ns ± 4.54 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000000 loops each)

这为我们节省了更多时间。同样，这是有道理的，但前提是您对方法的工作方式有了更多的了解。查找方法需要查找函数，而不是在对象自己的字典中找到它，而是返回到类的字典，然后__get__在函数上调用描述符以将其绑定为方法。这是很多工作。

好吧，它的工作量为78纳秒，仍然不是很多。

了解所有这些功能的功能，所需的时间以及替代方案是值得的。例如，如果要计算成千上万的周长，则可以将bound方法存储在变量中，而不必一遍又一遍地查找它。您可以将整个循环移到一个函数中，这样绑定方法和全局变量都将变为局部变量（速度更快）。等等。

做这些事情很少值得，但“很少”并非“从不”。有关真实示例，请参阅文档unique_everseen中的食谱中itertools的功能- seen_add = seen.add之所以存在该功能，是因为事实证明，它确实确实在某些使用此食谱的真实程序中有所作为。