为什么局部变量访问速度比Python中的类成员访问速度快？

Question

在尝试解决更复杂的问题时,我开始将访问速度与局部变量与成员变量进行比较.

这是一个测试程序:

#!/usr/bin/env python

MAX=40000000

class StressTestMember(object):
    def __init__(self):
        self.m = 0

    def do_work(self):
        self.m += 1
        self.m *= 2

class StressTestLocal(object):
    def __init__(self):
        pass

    def do_work(self):
        m = 0
        m += 1
        m *= 2

# LOCAL access test
for i in range(MAX):
    StressTestLocal().do_work()

# MEMBER access test
for i in range(MAX):
    StressTestMember().do_work()

我知道实例化StressTestMember和StressTestLocal每次迭代可能看起来不错,但在建模程序中这些基本上是Active Records是有意义的.

经过简单的基准测试,

• LOCAL访问测试:0m22.836
• 会员访问测试:0m32.648s

本地版本的速度提高了大约33%,同时仍然是课程的一部分.为什么？

Answer 1

self.m += 1意味着你必须查找一个被调用的局部变量self,然后找到所调用的属性m

当然,如果你只需要查找一个局部变量,没有额外的步骤就会更快.

看看幕后发生的事情会很有用:

>>> import dis
>>> dis.dis(StressTestLocal.do_work)
 18           0 LOAD_CONST               1 (0)
              3 STORE_FAST               1 (m)

 19           6 LOAD_FAST                1 (m)
              9 LOAD_CONST               2 (1)
             12 INPLACE_ADD         
             13 STORE_FAST               1 (m)

 20          16 LOAD_FAST                1 (m)
             19 LOAD_CONST               3 (2)
             22 INPLACE_MULTIPLY    
             23 STORE_FAST               1 (m)
             26 LOAD_CONST               0 (None)
             29 RETURN_VALUE        
>>> dis.dis(StressTestMember.do_work)
 10           0 LOAD_FAST                0 (self)
              3 DUP_TOP             
              4 LOAD_ATTR                0 (m)
              7 LOAD_CONST               1 (1)
             10 INPLACE_ADD         
             11 ROT_TWO             
             12 STORE_ATTR               0 (m)

 11          15 LOAD_FAST                0 (self)
             18 DUP_TOP             
             19 LOAD_ATTR                0 (m)
             22 LOAD_CONST               2 (2)
             25 INPLACE_MULTIPLY    
             26 ROT_TWO             
             27 STORE_ATTR               0 (m)
             30 LOAD_CONST               0 (None)
             33 RETURN_VALUE        

Answer 2

本地名称更快,因为Python做了一些优化,本地名称不需要dict访问,另一方面,实例属性需要访问__dict__对象的名称.

这也是本地名称比全局名称更快的原因.