Python XOR 首选项：按位运算符与布尔运算符 [重复]

Question

是否有在 python 中进行逻辑异或的首选方法？

例如，如果我有两个变量 a 和 b，并且我想检查至少一个存在但不同时存在，我有两种方法：

方法一（按位运算符）：

if bool(a) ^ bool(b):
    do x

方法2（布尔运算符）：

if (not a and b) or (a and not b):
    do x

使用其中任何一种都有固有的性能优势吗？方法 2 似乎更 "pythonic" 但方法 1 对我来说看起来更干净。这个related thread 似乎表明它可能首先取决于a 和b 的变量类型！

有任何强有力的论据吗？

Answer 1

实现它的另一种方法是使用any() 和all()，例如：

if any([a, b]) and not all([a, b]):
    print "Either a or b is having value"

但根据性能，以下是结果：

1. 使用 any() 和 all()：每个循环 0.542 微秒

   moin@moin-pc:~$ python -m "timeit" "a='a';b='b';" "any([a, b]) and not all([a, b])"
   1000000 loops, best of 3: 0.542 usec per loop
   

2. 使用bool(a) ^ bool(b)：每个循环 0.594 微秒

   moin@moin-pc:~$ python -m "timeit" "a='a';b='b';" "bool(a) ^ bool(b)"
   1000000 loops, best of 3: 0.594 usec per loop
   

3. 使用(not a and b) or (a and not b)：每个循环 0.0988 微秒

   moin@moin-pc:~$ python -m "timeit" "a='a';b='b';" "(not a and b) or (a and not b)"
   10000000 loops, best of 3: 0.0988 usec per loop
   

显然，您的 (not a and b) or (a and not b) 效率更高。效率大约是其他人的 6 倍。

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and 和or 的其他几种风格的比较：

4. 使用 a and not b or b and not a（由 TemporalWolf 指出）：每个循环 0.116 微秒

   moin@moin-pc:~$ python -m "timeit" "a='a';b='b';" "a and not b or b and not a"
   10000000 loops, best of 3: 0.116 usec per loop
   

5. 使用 (a or b) and not (a and b)：每个循环 0.0951 微秒

   moin@moin-pc:~$ python -m "timeit" "a='a';b='b';" "(a or b) and not (a and b)"
   10000000 loops, best of 3: 0.0951 usec per loop
   

注意： 此性能针对a 和b 的值评估为str，并取决于__nonzero__ / __bool__ / __or__ 的实现functions 正如 viraptor 在评论中提到的那样。

Answer 2

与将问题简化为 XOR 相比，您可以使其更具可读性。根据上下文，这些可能会更好：

if sum((bool(a), bool(b))) == 1:  # this naturally extends to more values
if bool(a) != bool(b):

所以我认为最好的方法是使用与 XOR 背后的实际含义相匹配的内容。您是否希望它们不具有相同的价值？只有其中一个设置？还有什么？

如果您使用 ^ 并且我正在阅读代码，我会假设您实际上想要使用按位运算符并且出于某种原因它很重要。

使用其中任何一个都有固有的性能优势吗？

这是一个声明。除非您知道这是性能问题，否则没关系。如果它处于热循环中并且您的分析器显示您确实需要对其进行优化，那么您最好使用 Cython 或其他加速它的方法。