为什么 list.append(x) 比 list += l[x] 更有效？ [复制]答案

【问题标题】：Why is list.append(x) more efficient than list += l[x]? [duplicate]为什么 list.append(x) 比 list += l[x] 更有效？ [复制]
【发布时间】：2016-03-21 07:32:25
【问题描述】：

追加到列表可能有两种方式：

mat = []
for i in range(10):
    mat.append(i)

或

mat = []
for i in range(10):
    mat += [i]

来自official Python documentation：

示例中显示的方法 append() 是为列表对象定义的；它在列表末尾添加一个新元素。在本例中，它等价于 result = result + [a]，但效率更高。

文档表明方法 1 更有效。为什么会这样？

【问题讨论】：

但我建议mat = [i for i in range(10)]
是的。这也是正确的。那么在可能的方法中，哪种方法更有效？
或者甚至只是mat = list(range(10))。列表推导通常优于显式循环，但某些情况（复杂的过滤，或一次构建多个列表）更适合循环。
我认为这主要是基于意见的。虽然我更喜欢 .append 对我来说更具可读性
@Altoyr 不。这不是 POB。如果问题是我应该使用这个还是这个，那么它会是。但这是在问为什么这比那更快。我希望你明白了:-)

标签： python list

【解决方案1】：

尽管使用 .append 需要一个方法调用，但它实际上比使用扩展赋值运算符 += 更有效。

但是使用.append 有一个更好的理由：当您附加到的列表不在本地范围内时，您可以这样做，因为它只是在外部范围内调用对象的方法，而除非您将它们声明为全局（或非局部），否则您不能对不在本地范围内的对象执行赋值，这种做法通常最好避免。

这是一个例子：

mat = []

def test_append():
    for i in range(10):
        #mat += [i]
        mat.append(i)

def test_iadd():
    for i in range(10):
        mat += [i]

test_append()
print(mat)
test_iadd()
print(mat)

输出

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Traceback (most recent call last):
  File "./qtest.py", line 29, in <module>
    test_iadd()
  File "./qtest.py", line 25, in test_iadd
    mat += [i]
UnboundLocalError: local variable 'mat' referenced before assignment

当然，我们可以将mat 作为参数传递给函数：

mat = []

def test_append():
    for i in range(10):
        #mat += [i]
        mat.append(i)

def test_iadd2(mat):
    for i in range(10):
        mat += [i]

test_append()
print(mat)
test_iadd2(mat)
print(mat)

输出

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

test_iadd2 较慢的一个原因是它必须在 every 循环上构造一个新的[i] 列表。

FWIW，这是字节码：

test_append
 21           0 SETUP_LOOP              33 (to 36)
              3 LOAD_GLOBAL              0 (range)
              6 LOAD_CONST               1 (10)
              9 CALL_FUNCTION            1
             12 GET_ITER            
        >>   13 FOR_ITER                19 (to 35)
             16 STORE_FAST               0 (i)

 23          19 LOAD_GLOBAL              1 (mat)
             22 LOAD_ATTR                2 (append)
             25 LOAD_FAST                0 (i)
             28 CALL_FUNCTION            1
             31 POP_TOP             
             32 JUMP_ABSOLUTE           13
        >>   35 POP_BLOCK           
        >>   36 LOAD_CONST               0 (None)
             39 RETURN_VALUE        

test_iadd2
 26           0 SETUP_LOOP              33 (to 36)
              3 LOAD_GLOBAL              0 (range)
              6 LOAD_CONST               1 (10)
              9 CALL_FUNCTION            1
             12 GET_ITER            
        >>   13 FOR_ITER                19 (to 35)
             16 STORE_FAST               1 (i)

 27          19 LOAD_FAST                0 (mat)
             22 LOAD_FAST                1 (i)
             25 BUILD_LIST               1
             28 INPLACE_ADD         
             29 STORE_FAST               0 (mat)
             32 JUMP_ABSOLUTE           13
        >>   35 POP_BLOCK           
        >>   36 LOAD_CONST               0 (None)
             39 RETURN_VALUE

上述字节码转储是使用dis 模块生成的：

from dis import dis

mat = []

def test_append():
    for i in range(10):
        #mat += [i]
        mat.append(i)

def test_iadd2(mat):
    for i in range(10):
        mat += [i]

print('test_append')
dis(test_append)

print('\ntest_iadd2')
dis(test_iadd2)

【讨论】：

"尽管使用 .append 需要一个方法调用，但它实际上比使用增强赋值运算符 += 更有效。"问题是为什么append 比+= 更有效率。提供支持这一主张的来源。
@VincentSavard：公平的评论，虽然我的回答的主要重点是，除了效率还有另一个原因，为什么首选使用.append。但我希望我的答案的补充在一定程度上解决了您的担忧。
确实如此，我认为在问题的上下文中这是一个更好的答案。我投了你一票。
@PM2Ring，如何获取字节码？
@mrvol：对不起，我会将该信息添加到我的答案中。

【解决方案2】：


import timeit
timeit.timeit('for i in range(10): mat.append(i)', 'mat = []')
1.798893928527832
timeit.timeit('for i in range(10): mat += [i]', 'mat = []')
2.547478199005127

方法append 更快，因为它不使用任何类型转换。

【讨论】：

+= 也不使用任何类型转换。
你不应该颠倒timeit调用的两个语句吗？首先创建一个空列表，然后将元素附加到它...
@pacholik mat += [i] 相当于 mat.extend(list(i))。您可以检查它以尝试运行mat += i
@toti08 不，不是。 timeit 创建一个新的空范围，由第二条语句 'mat = []' 定义。如果我理解正确的话……
@mrvol 那里面的类型转换在哪里？

【解决方案3】：

第二个比较慢，因为它创建了一个新列表（操作有点慢）。

【讨论】：