带有 if 语句的 While 循环比 while 循环快答案

【问题标题】：While-loop with if-statement faster than while-loop带有 if 语句的 While 循环比 while 循环快
【发布时间】：2012-12-02 21:38:44
【问题描述】：

我正在对循环中 if 语句的速度及其对速度的影响进行一些测试。我发现，if 语句始终如一地提高了性能。我的代码：

import time
t = time.time

start = t()
x = 0
while x < 10000000:
    x += 1
time1 = t()
x = 0
while x < 10000000:
    x += 1
    if True:
        pass
time2 = t()

print(start)
print(time1 - start) # Time for simple while-loop
print(time2 - time1) # Time for while+if

示例输出为：

1355517837.993
1.7850000858306885
1.7209999561309814

这完全违反直觉。 while-if-loop 的工作速度比标准的 while-loop 快得多。几乎每次我运行它都会发生这种情况；也许 20 次中有 1 次需要更长的时间。有谁知道为什么？

【问题讨论】：

如果将x=0 移出两个定时块会怎样？我敢打赌，你看到的是解释器必须为第一个块分配 x 而不是第二个。
这里不一样，虽然';我有这样的时间：$ python t.py 1355519439.65 1.92616391182 2.65010595322；在 Python 2.7.3 上运行
如果您先运行 if 循环，然后再运行没有它的循环，结果是否相同？对我来说，第一个总是更快。
我在 2.7 中得到了你所期望的结果，在 3.2 中得到了奇怪的结果。
正如预期的那样，第二个版本（在 Python 3.2.3 中）也持续获得更长的时间。请记住，time.time() 不是分析程序的正确方法（因为其他任务可能会影响结果）。请改用timeit.timeit()。

标签： python performance if-statement python-3.x while-loop

【解决方案1】：

我猜编译器会删除 if True 块，因为它是常量。

当我跑步时，我从你那里得到的结果大多相反。我可能只是执行环境的随机效应。

1355519587.2 0.832797050476 1.04382395744

1355519590.03 0.863899946213 1.09347200394

1355519593.72 0.831655025482 1.05389809608

1355519599.71 0.831452131271 1.41783499718

1355519602.99 0.815280914307 1.05724310875

1355519605.72 0.826404094696 1.05700492859

1355519608.94 0.827296972275 1.07807898521

【讨论】：

哪个引擎？没有即时编译器或任何东西。至少在 CPython 中没有。其实根本没有编译器，我们这里说的是Python。
同意。我的结果是：1355519852.98, 0.830796003342, 1.11595201492 with python 2.7.1
@TimPietzcker，它是 2.7.1。 Python 确实编译，但编译为字节码。您无法在大多数操作环境中执行原始文本。
@delnan：你能举个例子或链接到一些关于编译器可以做哪些优化的文档吗？显然无法删除空的if 语句。
@TimPietzcker 我不认为这是记录在案的，因为它是一个实现细节并且很少重要。在3.2 whatsnew 中提到了我见过的优化器。当然，还有来源：peephole.c（有很多 cmets 详细说明了执行的优化）。请参阅第 446 行，了解根据常量对跳转的 a 优化。

【解决方案2】：

dis 表明 if 语句 while 循环有更多步骤。

In [4]: dis.dis(t2)
  2           0 LOAD_CONST               1 (0)
              3 STORE_FAST               0 (x)

  3           6 SETUP_LOOP              26 (to 35)
        >>    9 LOAD_FAST                0 (x)
             12 LOAD_CONST               2 (10000000)
             15 COMPARE_OP               0 (<)
             18 POP_JUMP_IF_FALSE       34

  4          21 LOAD_FAST                0 (x)
             24 LOAD_CONST               3 (1)
             27 INPLACE_ADD
             28 STORE_FAST               0 (x)
             31 JUMP_ABSOLUTE            9
        >>   34 POP_BLOCK
        >>   35 LOAD_CONST               0 (None)
             38 RETURN_VALUE

In [5]: dis.dis(t1)
  2           0 LOAD_CONST               1 (0)
              3 STORE_FAST               0 (x)

  3           6 SETUP_LOOP              35 (to 44)
        >>    9 LOAD_FAST                0 (x)
             12 LOAD_CONST               2 (10000000)
             15 COMPARE_OP               0 (<)
             18 POP_JUMP_IF_FALSE       43

  4          21 LOAD_FAST                0 (x)
             24 LOAD_CONST               3 (1)
             27 INPLACE_ADD
             28 STORE_FAST               0 (x)

  5          31 LOAD_GLOBAL              0 (True)
             34 POP_JUMP_IF_FALSE        9

  6          37 JUMP_ABSOLUTE            9
             40 JUMP_ABSOLUTE            9
        >>   43 POP_BLOCK
        >>   44 LOAD_CONST               0 (None)
             47 RETURN_VALUE

【讨论】：

感谢您发布此内容，我之前不知道 dis 模块。然而，while-if-loop 运行得更快仍然令人困惑，即使在这个非常低的级别上它也需要更多的步骤。